【摘 要】
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叶绿素是植物光合作用的主要色素，其含量和生理活性直接决定了植物的光合作用能力。叶绿素吸收的光能除主要用于光合作用外，也有部分会激发产生荧光。当植物因为应激光合作用受到抑制时，通常会引起叶绿素荧光强度的增加。因此，探测叶绿素荧光的分布及其变化特征，可以反映叶绿素的光合作用能力并进一步反映植物的生理或应激状态。现有的叶绿素荧光检测系统分为便携的单点探测系统和叶绿素荧光图像检测系统。其中叶绿素荧光图像检
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叶绿素是植物光合作用的主要色素，其含量和生理活性直接决定了植物的光合作用能力。叶绿素吸收的光能除主要用于光合作用外，也有部分会激发产生荧光。当植物因为应激光合作用受到抑制时，通常会引起叶绿素荧光强度的增加。因此，探测叶绿素荧光的分布及其变化特征，可以反映叶绿素的光合作用能力并进一步反映植物的生理或应激状态。现有的叶绿素荧光检测系统分为便携的单点探测系统和叶绿素荧光图像检测系统。其中叶绿素荧光图像检测系统可以直接获取叶绿素的空间分布信息且能更为准确和及时地反映植物的生理状态，但其装置体积大，通常只应用于实验室环境中。针对这一不足，本论文设计并实现了一种小型手持式便携叶绿素荧光图像探测装置。
首先，设计了一套便携式植物叶片叶绿素荧光图像探测系统，以LED为光源，CMOS摄像头模组为成像器件，采用可手持的探测结构。系统可成像叶片面积为40mm×30mm，像素大小为12μm×12μm。
其次，选择基于树莓派的嵌入式系统平台，开发了叶绿素荧光图像采集分析软件。使用基于触摸屏的软件界面进行参数设定，并可通过远程传输将多次测量的原始图像数据在服务器端进行保存。选用嵌入式系统的叶绿素荧光图像采集系统可以脱离个人电脑独立运行，实现了整体系统的便携。
最后，通过对不同状态的植物叶片的叶绿素荧光图像的探测，验证了该便携式叶绿素荧光图像采集的系统方案的有效性。
总之，该系统体积小、便携，可现场获得检测结果并保存，有望应用于野外检测，对于监测植物的生长状态及评估各种环境对植株状态影响等相关研究有较好的应用价值。
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