[0024] 以下为结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步阐述。
[0025] 如图1所示，本发明所提供的一种基于近红外光谱分析的水稻叶片含水率检测装置，其包括用于检测叶片的红外检测模块、数据采集模块和控制及数据处理模块。控制模块选用32位单片机，对整个系统进行控制，并且实现人机交互的功能。如图2所示，当检测装置检测时，叶片位于光发送模块和光接收模块之间。检测模块中光发送模块在控制模块的单片机控制下，由驱动模块驱动发出红外光，红外光透过叶片后被位于正下方的光接收装置接收。光接收装置中采用透光波长为650nm，700nm，730nm，760nm，800nm的滤光片，如图2中的10,11,12,13,14所示。光发送模块可采用普通红外发光管，经滤光片之后的到想要波长的光。为提高精度，光接收模块采用光电倍增管接收光信号。
[0026] 光接收模块接收到微弱的光信号并发送至光信号采集模块，信号采集模块先对信号进行光放大，然后经过低通滤波器滤除高频干扰信号。当低通滤波器滤去高频干扰信后，高速A/D转换模块对信号进行采样。
[0027] 采样完成之后，将采样信号发送至控制及数据处理模块进行数据处理。由于单片机的数据处理能力有限，无法对高频信号进行处理，所以采用FPGA对采样信号进行辅助处理，该过程受单片机控制。处理完毕后再通过串口发送给单片机，再由单片机控制显示模块进行显示。通过控制及数据处理模块的按键模块可以选择系统的工作模式和切换显示菜单等。
[0028] 本发明所设计的检测装置如图2所示，不透光密封箱的一侧面有叶片进口，叶片进口的上端和下端分别设有软滚轮2，不透光密封箱的顶面和底面分别固定有光发送模块6、光接收模块7，水稻叶片经两软滚轮2传送到位于箱体中部平行放置的上下两块透明亚克力薄板16之间，上亚克力薄板16固定有滤光轮9，滤光轮9在驱动电机15的带动下能够水平转动，进而带动滤光轮9上的滤光片转动，由光发送模块6产生的红外光经过滤光片的滤光得到单一波长的光，透过叶片后被光接收模块7接收，通过数据采集模块和控制及数据处理模块实现近红外光谱分析和水稻叶片含水率检测。
[0029] 具体结构如下：
[0030] (1)图中的1为不透光密封箱，能够减少自然光的干扰。
[0031] (2)图中的2为软滚轮，水稻叶片经两滚轮传送，能够毫无损坏地到达滤光轮(图2中的9)下边。
[0032] (3)图中的3为软滚轮的中心转轴，带动软滚轮转动。
[0033] (4)图中的4为安装驱动软滚轮的电机部分，一上一下，在单片机控制下同步反向转动。
[0034] (5)图中的5为转轴支撑槽，用于支撑软滚轮中心轴。
[0035] (6)图中的6为固定红外发光管的固定板，红外发光管均匀安装在上边。
[0036] (7)图中的7为光接收模块的光电倍增管固定装置，位于装置6正下方，光电倍增管均匀安装在上边。
[0037] (8)图中的8为挡光罩。
[0038] (9)图中的9为滤光轮，由固定在图中16的上层固定板的小电机(图中的15)驱动其转动，以切换滤光片；滤光轮上分布了通带为650nm，700nm，730nm，760nm，800nm的滤光片(如图中10,11,12,13,14)；当发光管发出的光透过滤光片，可得到相应波长的光。
[0039] (10)图中15为滤光轮的驱动电机。
[0040] (11)图中的16为透明亚克力薄板，其韧性强，透光度好，可固定叶片及滤光轮，同时不干扰光信号传播。整个装置在控制及数据处理模块的单片机控制下进行工作。
[0041] 综上，本发明的一种基于近红外光谱分析的水稻叶片含水率快速无损检测装置及方法。本发明利用光照射水稻叶片表面，光的一部分被叶片反射，另一部分透过叶片。随着光波长的增加，光的透入程度有所变化，透射光携带有叶片水分的特征信息，通过对透射光的光谱进行分析，建立光谱与含水率关系的预测模型，以检测水稻叶片含水率。本发明的基于近红外光谱分析的水稻叶片含水率无损检测装置及方法可实现水稻叶片含水率快速无损检测，其检测速度快、成本低。
[0042] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
