一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及草莓基质含水量检测，具体为一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、草莓基质生产中的含水量检测装置是一种专门用于测量无土栽培基质中水分含量的设备，在草莓基质生产过程中，基质的含水量是影响草莓基质生产质量的重要因素之一，传统的含水量检测方法主要包括介电法和电导率法，选择合适的含水量检测装置时，需要考虑草莓基质的具体特性，以确保测量结果的准确性；

2、这些方法通常需要与基质直接接触，且测量精度易受环境因素(如温度、湿度等)的影响，导致测量结果不精准，影响草莓基质生产质量，因此，针对上述问题提出一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法，以解决与基质直接接触进行含水量检测的装置，测量精度易受环境因素(如温度、湿度等)的影响，导致测量结果不精准，影响草莓基质生产质量的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法，包括以下步骤：

4、ⅰ.获取草莓基质的光谱信息，使用近红外光谱仪，波长范围为800nm至2500nm；

5、ⅱ.对光谱信息进行基线校正和一阶微分处理，提取特征光谱波段；

6、所述基线校正公式为：

7、scorrected＝soriginal-baseline

8、式中，scorrected为校正后的光谱，soriginal为原始光谱，baseline为基线；

9、所述一阶微分处理公式为：

10、sdifferentiated(i)＝s(i+1)-s(i)

11、式中，sdifferentiated(i)为第i点的微分光谱值，s(i)为第i点的光谱值，s(i+1)为第i+1点的光谱值；

12、ⅲ.基于提取的特征光谱波段建立偏最小二乘回归模型；

13、所述偏最小二乘回归模型公式为：

14、

15、式中，为预测的含水量值，xi为第i个特征光谱波段的值，bi为回归系数，b0为偏置项；

16、iv.根据模型计算草莓基质的含水量。

17、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述基线校正和一阶微分处理步骤包括对光谱进行基线校正和一阶微分处理，以消除背景噪声和光谱漂移的影响。

18、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述偏最小二乘回归模型基于多个特征光谱波段进行建立，以提高含水量预测的精度。

19、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述含水量计算步骤中，实时显示含水量值，并提供历史数据存储和趋势分析功能，以便用户进行长期监测和分析。

20、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述光谱信息的获取步骤中使用的近红外光谱仪能够通过无线网络将数据传输至云平台，实现远程监控和数据分析。

21、作为本发明进一步优化的内容，其中：包括：近红外光谱仪，用于获取草莓基质的光谱信息，波长范围为800nm至2500nm；数据处理模块，用于对获取的光谱信息进行基线校正和一阶微分处理，提取特征光谱波段；模型建立模块，用于基于提取的特征光谱波段建立偏最小二乘回归模型；显示模块，用于显示基质的含水量，并具有历史数据存储和趋势分析功能。

22、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述数据处理模块包括基线校正单元和微分处理单元，用于执行基线校正和一阶微分处理。

23、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述模型建立模块基于多个特征光谱波段，采用偏最小二乘回归方法建立含水量预测模型，以提高预测的准确性。

24、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述显示模块不仅能够显示实时含水量值，还能够提供历史数据存储和趋势分析功能，以便用户进行长期监测和分析。

25、作为本发明进一步优化的内容，其中：包括数据接口模块，用于将检测数据传输到外部设备或云平台，以实现远程监控和数据共享。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明中，利用近红外光谱技术进行非接触式检测，同时通过基线校正和一阶微分处理，有效消除背景噪声和光谱漂移的影响，提高了检测精度和稳定性，且检测装置能够实时显示含水量值，并具有历史数据存储和趋势分析功能，方便用户进行长期监测和数据分析，提高了管理效率，进一步提高了草莓基质生产的质量；

技术特征：

1.一种草莓基质生产的含水量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：i.获取草莓基质的光谱信息，使用近红外光谱仪，波长范围为800nm至2500nm；

2.根据权利要求1所述的一种草莓基质生产的含水量检测方法，其特征在于：所述基线校正和一阶微分处理步骤包括对光谱进行基线校正和一阶微分处理，以消除背景噪声和光谱漂移的影响。

3.根据权利要求1所述的一种草莓基质生产的含水量检测方法，其特征在于：所述偏最小二乘回归模型基于多个特征光谱波段进行建立，以提高含水量预测的精度。

4.根据权利要求1所述的一种草莓基质生产的含水量检测方法，其特征在于：所述含水量计算步骤中，实时显示含水量值，并提供历史数据存储和趋势分析功能，以便用户进行长期监测和分析。

5.根据权利要求1所述的一种草莓基质生产的含水量检测方法，其特征在于：所述光谱信息的获取步骤中使用的近红外光谱仪能够通过无线网络将数据传输至云平台，实现远程监控和数据分析。

6.根据权利要求1所述的一种草莓基质生产的含水量检测装置，其特征在于：包括：近红外光谱仪，用于获取草莓基质的光谱信息，波长范围为800nm至2500nm；数据处理模块，用于对获取的光谱信息进行基线校正和一阶微分处理，提取特征光谱波段；模型建立模块，用于基于提取的特征光谱波段建立偏最小二乘回归模型；显示模块，用于显示基质的含水量，并具有历史数据存储和趋势分析功能。

7.根据权利要求6所述的一种草莓基质生产的含水量检测装置，其特征在于：所述数据处理模块包括基线校正单元和微分处理单元，用于执行基线校正和一阶微分处理。

8.根据权利要求6所述的一种草莓基质生产的含水量检测装置，其特征在于：所述模型建立模块基于多个特征光谱波段，采用偏最小二乘回归方法建立含水量预测模型，以提高预测的准确性。

9.根据权利要求6所述的一种草莓基质生产的含水量检测装置，其特征在于：所述显示模块不仅能够显示实时含水量值，还能够提供历史数据存储和趋势分析功能，以便用户进行长期监测和分析。

10.根据权利要求6所述的一种草莓基质生产的含水量检测装置，其特征在于：包括数据接口模块，用于将检测数据传输到外部设备或云平台，以实现远程监控和数据共享。

技术总结本发明涉及草莓基质含水量检测技术领域，尤其为一种草莓基质生产的含水量检测装置及其检测方法，包括以下步骤：Ⅰ.获取草莓基质的光谱信息，使用近红外光谱仪，波长范围为800nm至2500nm；Ⅱ.对光谱信息进行基线校正和一阶微分处理，提取特征光谱波段；Ⅲ.基于提取的特征光谱波段建立偏最小二乘回归模型；Ⅳ.根据模型计算草莓基质的含水量；本发明中，利用近红外光谱技术进行非接触式检测，同时通过基线校正和一阶微分处理，有效消除背景噪声和光谱漂移的影响，提高了检测精度和稳定性，且检测装置能够实时显示含水量值，并具有历史数据存储和趋势分析功能，方便用户进行长期监测和数据分析，提高了管理效率，进一步提高了草莓基质生产的质量。技术研发人员：蔡忠,蔡梦妍受保护的技术使用者：江苏兴农基质科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14