[发明专利]一种多光谱作物生长传感器温度补偿模型的构建方法

权利要求书

1.一种多光谱作物生长传感器温度补偿模型的构建方法，其特征在于，该多光谱作物生长传感器温度补偿模型的构建方法包括：

步骤一，以720nm上行光传感器和下行光传感器的输出电压构建基于温度的传感器输出电压预测模型，将810nm的上行光传感器和下行光传感器输出电压做验证数据；

步骤二，以室温25℃时上行光传感器和下行光传感器不同波段的输出电压V_25λ代表接收到的λ波段入射光能量；构建的模型中应有温度的主效应及温度与V_25λ的交互作用项；温度对传感器输出电压的影响规律明显，温度的主效应用多项式来模拟，多项式将考虑一次项、二次项、三次项和四次项；则传感器输出电压温度预测模型的原型如公式(4)所示：

V_Tλ＝a+bV_25λ+cT+dT²+eT³+fT⁴+gT·V_25λ(4)

T为摄氏温度，V_Tλ为温度T下λ波段上行光传感器或下行光传感器的输出电压；利用建模数据和SPSS16.0的非线性回归功能得公式(4)的系数，其中e＝0，f＝0，因此模型剔除温度的三次项和四次项得公式(5)；

V_Tλ＝0.041+0.909V_25λ-0.002T+10^-5T²+0.004T·V_25λ (5)

步骤三，将720nm和810nm的V_25λ代入公式(5)得到不同温度下传感器的预测值，并计算反射率，模型对810nm的验证数据亦呈现很高的拟合度；模型的R²＝0.9998，RRMSE＝2.31％；

步骤四，对公式(5)做形式上的转换，得公式(6)；公式(6)将不同温度条件下的上行光传感器、下行光传感器的输出电压V_Tλ补偿到25℃对应的电压V_25λ；

$V_{25\mathrm{\λ}}=\frac{V_{T\mathrm{\λ}}-0.041+0.002T-{10}^{-5}{T}^2}{0.909+0.004T}---\left(6\right)$

利用V_25λ计算反射率即可实现多光谱作物生长传感器反射率的温度补偿。

2.如权利要求1所述的多光谱作物生长传感器温度补偿模型的构建方法，其特征在于，该多光谱作物生长传感器温度补偿模型的构建方法经温度补偿后，在5℃～60℃范围内720nm反射率的波动范围由3％下降到0.1％，820nm的由7.7％下降到0.4％，且这两个波段温度补偿后的反射率均接近实测数据25℃时的反射率，表明反射率的温度补偿模型精度高，适用性好。