CN103063302B - 一种植物叶片漫反射光分布的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物叶片漫反射光分布的检测装置及方法，装置包括用于承载待测样品的试样台；用于向待测样品发射探测光的光源系统；以及用于接收、处理来自待测样品的反射光的检测系统，所述试样台包括：台架；与所述台架轴接且水平布置的旋转盘；安装在所述旋转盘上的三维移动架；设置在所述三维移动架顶部、用于承载待测样品的实验平台。本发明检测时，通过旋转盘和三维移动架移动试验平台，从而使入射光斑射入待测植物叶片的其他位点，实现待测植物叶片上多位点的光谱检测，检测过程中不需要移动待测植物叶片，检测精度高。

Description

一种植物叶片漫反射光分布的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及植物叶片光谱检测技术领域，具体涉及一种植物叶片表面漫反射光分布的检测装置及方法。

背景技术

植物叶片在光的照射下，会在叶片的上表面产生反射光和透过叶片上表皮、叶肉组织、下表皮等在叶片的下表面产生透射光(如图1所示)。叶片上表面反射光在叶片上部空间分布并不是均匀分布的，透射也不是均匀分布。

从400nm至2500nm的光谱范围，可以分为三个部分：在400-800nm的可见光特点是光合色素的吸收光的能力较强，近红外区域(800-1100nm)的吸收受限于干物质，然而却是多级散射出现的区域，原因是叶片中间结构有许多的细小空气部分推动反射和透射水平；在1100-2500nm中红外区域也有强烈的吸收，主要是在鲜叶区的水区，其次是枯萎叶子的干物质。

因此，不同的光入射到叶片的角度和光离开叶片表面的角度经过实验研究发现，这些带有角度的不同波长的出射光包含大量的叶片的生物量和叶片结构的信息量。已有许多的论文着眼于利用植物叶片的这种光的二向反射特性来研究植物叶片的光学特性。植物叶片漫反射分布装置伴随研究而逐渐出现。

传统的检测装置和检测方法只有一只探测器对物体进行探测，得到两维空间光分布不能满足对漫反射体空间光分布的测量需要。

针对这种传统装置和方法的不足，专利号为ZL96239489.0的中国发明专利文献公开了一种漫反射体三位空间光分布的测量装置，涉及对漫反射物体特性的测量，特别是用于遥感技术领域中对地物叶面三维空间光分布进行测量，该装置由转盘、探测架、光源架、开关、探测器、光源、计算机等组成。它有不同的入射角、探测角、方位角，不同的波段要求实现对被测物体在半球形范围内的三维空间光分布的透过和反射测量。

但是该装置存在以下缺点：

光源波段较为狭窄，且需要移动样品才能在样品上测量多个位置点，而在测量过程中移动样品会认为误差，叶片的性能在多次移动操作中也会其性能也会受到影响，会影响最终的检测精度。

其它的设备等也存在波段单一、测量时间较长等问题。因此传统的植物叶片漫反射分布装置不能准确完整地获取叶片的二向反射数据。

发明内容

本发明提供了一种植物叶片漫反射光分布的检测装置及方法，实现植物叶片的多点光谱检测，但检测过程中不需要移动待测植物叶片，检测精度高。

一种植物叶片漫反射光分布的检测装置，包括用于承载待测样品的试样台；用于向待测样品发射探测光的光源系统；以及用于接收、处理来自待测样品的反射光的检测系统，所述试样台包括：台架；与所述台架轴接且水平布置的旋转盘；安装在所述旋转盘上的三维移动架；设置在所述三维移动架顶部、用于承载待测样品的实验平台。

检测时，将待测植物叶片放置在试样台，光源系统发射探测光斑，入射到待测植物叶片上，通过检测系统检测待测样品某一点上半球坐标内的漫反射光，测完待测植物叶片其中一个点的漫反射光后，通过旋转盘和三维移动架移动试验平台，从而使入射光斑射入待测植物叶片的其他位点，实现待测植物叶片上多位点的光谱检测，检测过程中不需要移动待测植物叶片，检测精度高。

所述的三维移动架包括依次叠置且相互滑动配合的X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台及连接固定件：旋转盘通过一板件与X轴滑台相连并通过螺钉固定；X轴滑台通过一板件与Y轴滑台相连，该板件与Y轴滑台通过螺钉固定，与X轴滑台的顶面滑动配合；Y轴滑台通过一板件与Z轴滑台相连，该板件与Z轴滑台通过螺钉固定，与Y轴滑台的顶面滑动配合；在Z轴滑台顶部固定一块安装平板，试验平台通过支撑杆固定在在安装平板上。三维移动架中，X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台还可以按照其他的顺序安装。

旋转盘与三维移动架一起实现测量前的定标、改变光斑在样品表面的位置及改变光源的入射方位角的功能。旋转盘的旋转，改变了样品的方位角，光源固定的情况下，样品方位角的改变相对于样品来说是等价于光源方位角的改变；X轴滑台和Y轴滑台的移动实现在同一平面的X和Y二维的移动，可以改变光源照射叶片的位置，在不移动叶片的情况下，实现了多测量点的转变，使测量的外界条件趋于一致。Z轴滑台的上下移动目的是改变实验平台的高度，在白板校正和测量样品时，保证光源入射的表面为同一表面。

旋转盘居于底部，其他X轴、Y轴、Z轴滑台依次安装，可使X轴、Y轴、Z轴三个滑台在移动的过程中改变光源光斑在叶片上的位置但不对旋转盘的作用起干扰。

作为优选，所述台架包括上下布置的上支撑盖板和下底板，上支撑盖板和下底板之间通过三根立柱支撑；所述试样台中的旋转盘轴接在下底板上，所述上支撑盖板开有用于避让实验平台的开口区。

测量仪器的精度要求较高，因此为防止后期使用过程框不稳定导致的实验效果不好，采用三点确定平面的稳定框架体系，用上下两块板材(铝合金)确定上下平面，使用三根尺寸、形状相同的、上下底面较大的立柱用螺钉与上下两块板材相连接，形成稳固的外部框架，使该仪器使用过程承受水平方向力较小。

作为优选，所述检测系统包括：用于接收来自待测样品的反射光的至少两个接收探头；用于处理所述接收探头信号的光谱仪；与所述光谱仪进行数据交互的电脑。

一般仪器的实验过程较长，对于有蜡质层的树木等叶片来说在实验过程中，在光的照射下，离体的叶片失水较少，但农作物的叶片一般蜡质层较薄，在离体实验过程中可能因叶片失水，造成实验数据失真。本发明设置双接收探头，解决了实验过程耗时较长的问题。

作为优选，所述实验平台上方立置有半圆弧固定架，该半圆弧固定架上滑动配合有安装座，所述接收探头固定在该安装座上。

更优选，所述半圆弧固定架上设有用于保持安装座位置的锁紧部件。

通过使安装座在半圆弧固定架上的滑动改变接收探头的天顶角，移动到位后用锁紧部件锁紧，防止接收探头晃动。两个相对位置固定的接收探头分别负责接收一半半圆弧固定架上的反射光。即在改变一次半圆弧固定架的位置角度时，可利用2台ASD光谱仪分别采集两个接收探头位置处的反射光谱值。整个实验操作减少了一半的移动接收探头固定圆弧的时间，大大节省了时间，提高了实验数据的准确性。

作为优选，所述上支撑盖板的顶面设有绕开口区分布的圆环形轴承座，所述半圆弧固定架的两个底脚通过一轴承与所述圆环形轴承座转动配合。

所述轴承包括滚珠以及用于安装滚珠且可相对转动的两个轴承环，其中一个轴承环固定在圆环形轴承座内，所述半圆弧固定架的两个底脚固定在另一个轴承环上。

轴承也可以采用标准件推力球轴承，直接将推力球轴承安装在圆环形轴承座内，半圆弧固定架固定在推力球轴承的轮毂上；采用标准化生产的深沟球轴承作为其旋转底座，可保证半圆弧固定架在工作过程中的稳定性，为其提供平稳、精确的定位；通过轴承的转动，带动半圆弧固定架，改变接收探头的方位角。

作为优选，所述半圆弧固定架上设有竖直贯通的条形孔，该条形孔沿半圆弧固定架自身所确定的弧线延伸，所述接收探头的信号接收端穿过条形孔后朝实验平台方向伸出。

作为优选，所述光源系统包括在光路上依次布置的光源、以及用于调节光斑的第一透镜组和第二透镜组，其中所述第二透镜组通过支撑壳架设在所述实验平台上方，第二透镜组的光线出射端朝向实验平台设置，在第二透镜组处设置光圈。

作为优选，所述安装座为套在半圆弧固定架上的弧形套筒结构，安装座上设有与所述条形孔位置相应的通光孔。

作为优选，所述上支撑盖板的顶面固定有导向架，该导向架上设有半圆弧形的导向槽，所述上支撑盖板的顶面且位于导向槽的圆心部位铰接有光源摇杆，所述光源摇杆上固定有与导向槽配合的导向件；

所述光源摇杆包括：

与所述上支撑盖板的顶面铰接的固定段，

活动插接在所述固定段顶端的活动段，

用于将固定段和活动段相对锁紧的锁定机构；

所述活动段顶部带有朝实验平台延伸的水平折弯部，所述第二透镜组通过支撑壳固定在水平折弯部上。

更优选，所述导向件为能够保持光源摇杆角度的蝶形螺母。半圆弧形的导向槽及蝶形锁紧螺母保证光源摇杆稳定性，精确定位。

本发明检测装置的各部件均需要氧化发黑处理。

本发明的装置实现在球面坐标系下对待测植物叶片表各个位点及各位点上方的漫反射光的全面检测，入射光源入射到固定于实验平台的样品，经其上表面反射到样品上半球空间，两个接受探头位于样品的上方，经过一定顺序的移动接收，可实现样品的漫反射光谱值在球面坐标系下的全面接收。

光源摇杆的摆动实现光源在球面坐标系下的天顶角的变化；旋转盘的旋转，改变了样品的方位角，光源固定的情况下，样品方位角的改变相对于样品来说是等价于光源方位角的改变；两个接收探头随安装座在半圆弧固定架上滑动实现天顶角的改变，轴承带动半圆弧固定架的旋转实现两个接收探头的方位角的改变；利用两个接收探头有序的移动，实现快速检测、接收样品上表面半球的所有位置处的反射光。

待测叶片的一个点检测完毕后，通过三维移移动架改变待测植物叶片表面的检测位点，检测过程中不移动待测植物叶片，但实现待测植物样品多为点的漫反射光谱检测。

本发明还提供了一种利用所述的检测装置进行植物叶片漫反射光分布的检测方法，包括：

对所述检测系统进行基准校正后，将待测植物叶片放置在实验平台上，通过光源系统将入射光斑射入待测植物叶片表面的其中一点，通过检测系统检测待测植物叶片该点上半球坐标系中的漫反射光，该点检测完成后，通过旋转盘和三维移动架移动待测植物叶片的检测点位置，再检测待测植物叶片表面其他点处上半球坐标系中的漫反射光。

光源波长和检测光谱波长范围为350-2500nm，波长范围为400-800nm的漫反射光谱值与植物叶片的光合色素的吸收有关，800-1100nm漫反射光谱值与植物叶片干物质和内部结构有关，1100-2500nm与植物叶片的水分含量及干物质有关。因此350-2500nm的检测波段有利于对植物叶片的生物量和内部结构分析。

本发明的有益效果：

本发明漫反射光分布检测以现有的ASD光谱仪作为检测装置，精度高；旋转盘与三维移动采用高精度的滑台和转台机构，精度较高，旋转采用推力球轴承克服了采用其他机构稳定性不好的问题；采用三立柱框架结构提高机构的整体稳定性；光源的光强度可以调整，对不同样品的适应性强。本装置采用双接收探头和ASD光谱仪相连，实现了对漫反射光的快速、有效的接收，针对样品在光源照射的条件下失水较快的情况，减少实验过程的时间，可以提高数据的有效性。总体效果是平台机构的精度高，检测范围广，检测时间短。

附图说明

图1是样品散射的球面坐标示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的旋转盘、三维移动架和实验平台的配合结构示意图。

图4是图3所示的A向视图。

图5是三维移动架中X轴滑台的结构示意图。

图6是本发明试验台的结构示意图。

图7是本发明光源系统的结构示意图。

具体实施方式

如图2～7所示，一种植物叶片漫反射光分布的检测装置，包括试样台、光源系统和检测系统。

如图6所示，试样台包括台架和通过相关机构安装在台架上的实验平台10，台架包括下底板5、上支撑盖板8和立柱6，下底板5和上支撑盖板8均为铝合金的正方形板，在下底板5的底面四角处各安装一个脚轮4，立柱6为形状、尺寸一致的三根，且三根立柱的上、下底面(即与下底板5和上支撑盖板8接触的面)都较大，通过三点确定上支撑盖板8的平面，在上支撑盖板8的中心设有圆形的开口区。

如图3、4和6所示，试验平台10通过旋转盘31和三维移动架7安装在下底板5上，旋转盘31轴接安装在下底板5上，旋转盘31上方安装三维移动架7，三维移动架7包括由下至上依次叠置且相互滑动配合的X轴滑台701、Y轴滑台702和Z轴滑台703，在Z轴滑台703的顶部固定一个圆形的安装平板704，在安装平台704的边缘处固定一根支撑杆705，实验平台10固定在支撑杆705的顶端，实验平台10、安装平板704和旋转盘31三者的圆心同心。

如图3所示，旋转盘31通过一板件与下底板5相连，该板件与下底板5通过螺钉固定，旋转盘31与该板件轴接，旋转盘31通过另一板件与X轴滑台701相连，该板件与旋转盘31及X轴滑台701之间均用螺钉固定；X轴滑台701与Y轴滑台702之间也通过一板件相连，该板件与Y轴滑台702之间用螺钉固定，而与X轴滑台701滑动配合；Y轴滑台702与Z轴滑台703之间也通过一板件相连，该板件与Z轴滑台703之间通过螺钉固定，而与Y轴滑台702滑动配合。

X轴滑台701、Y轴滑台702和Z轴滑台703均采用丝杆驱动，X轴滑台701的结构如图6所示，包括盒体701a、位于盒体701a内的传动部件丝杆701b、安装在盒体701a外用于驱动丝杆701b运动的手轮701e和盒体701a上沿的滑轨701d，相应的滑台的盒体底部的板件701c上设置与滑轨701d配合的滑槽，通过手轮701e驱动丝杆701b运动，从而带动相应滑台的运动。Y轴滑台702和X轴滑台701的结构一致，Z轴滑台703的结构与X轴滑台701的结构类似。就该三维移动架7本身而言可以采用现有技术来实现，只要能够实现三维方向的移动即可。

如图2所示，检测系统包括两台光谱仪13、一台与光谱仪13进行数据交换的电脑14、分别与两台光谱仪13相连的两个接收探头(第一接收探头18和第二接收探头24)及两个接收探头的固定机构，本实施方式中，光谱仪13采用ASD光谱仪，两个接收探头均采用现有的接收探头。

在上支撑盖板8的开口区，绕其边缘固定一个圆环形轴承座9，在圆环形轴承座9内安装一个轴承11，圆环形轴承座9、轴承11的圆心与旋转盘31的圆心同心，本实施方式中，轴承11采用标准件深沟球轴承，在轴承11上方设置一个半圆弧固定架17，半圆弧固定架17的两个底端固定在轴承的轮毂27上，两个底端与轴承11的圆心在同一直线上。

半圆弧固定架17上带有竖直贯通的条形孔，该条形孔沿半圆弧固定架17自身所确定的弧线方向延伸，在半圆弧固定架17上滑动安装一个安装座19，该安装座19为一套在半圆弧固定架17上的弧形套筒结构，安装座19上设有与条形孔位置相应的通光孔，两个接收探头固定在安装座19上且其信号接收端穿过条形孔后朝实验平台10方向伸出，两个接收探头之间具有一定夹角，在本实施方式中该夹角为75°。

安装座19与半圆形固定架17滑动配合，在安装座19上设有保持两个接收探头位置的锁紧机构，两个接收探头分别通过两根光线(第一光纤15和第二光纤16)与两台光谱仪13连接，两台光谱仪13与电脑14之间通过数据传输线12连接。

如图2和图7所示，光源系统包括光源1和光源光斑调节装置2，光源1为卤素灯，光源光斑调节装置2如图6所示，包括入射端的第一透镜组、出射端的第二透镜组、光圈和相应的壳体结构。

第一透镜组包括第一平凸透镜201、设置在第一平凸透镜201前方的第二平凸透镜202和相应的支撑壳体，在第二平凸透镜202前方设置第一光纤端头203，第二透镜组包括第三平凸透镜205和位于第三平凸透镜205前方的第四平凸透镜207，在第三平凸透镜205和第四平凸透镜207中间设置光圈206，第三平凸透镜205的后方为第二光纤端头204，第一光纤端头203和第二光纤端头204之间通过第三光纤21连接。此处所说的前方、后方是以光路方向为准。本实施方式中光源1形成的光斑32大小为13mm，第四平凸透镜207距实验平台10的距离为34cm，形成的光斑强度均匀。

光源1和第一透镜组安装在黑箱3内，位于台架一侧，第二透镜组通过相应的支撑壳20架设在试验平台10的上方。

如图2所示，在上支撑盖板8的顶面且位于圆环形轴承座9一侧，铰接一根光源摇杆25，光源摇杆25可以为高度固定式，也可以为高度可调式，本实施方式中，选择高度可调式，即：包括固定段和活动段，活动段活动插接在固定段中，固定段的底部通过两套小轴承28与上支撑盖板8的顶面铰接，光源摇杆25上还设有用于将固定段和活动段相对锁紧的锁定机构，活动段顶部带有朝实验平台10延伸的水平折弯部，该水平折弯部构成光源固定架22，第二透镜组通过支撑壳20固定在光源固定架22上。

在上支撑盖板8的顶面固定有导向架29，导向架29为半圆弧型，两端底部各通过一个底座30固定在上支撑盖板8上，该导向架29上设有半圆弧形的导向槽，光源摇杆25与上支撑盖板8的铰接部位处在导向槽的圆心部位，光源摇杆25的固定段上固定有与导向槽配合的导向件，该导向件26为蝶形螺母。

本发明装置中，旋转盘31与轴承11同心，处在竖直状态下的第二透镜组和两个接受探头的中轴线为同一条直线，记为A，光源摇杆25选择支点的中轴线记为B，安装座19的中轴线记为C，这A、B、C三条轴线在实验的过程中始终相交于一固定点记为D，且该点D位于压平后的实验样品的上表面。

以下为本装置的一个测试实施例：

(1)打开卤素灯(光源1)，先预热30分钟。卤素灯预热过后将样品23展平固定于试验平台10上，旋转光源摇杆25至垂直位置，可确定光源的初始入射天顶角φ_i始＝0°，用蝶形螺母将其固定，调节光源光斑调整装置部件的光圈206，改变光源光斑32的强度，调整光源摇杆25的长度改变光源光斑的大小至合适位置。

通过移动安装座19在半圆弧固定架17上的位置至初始位置，通过旋转轴承11改变半圆弧固定架17的位置至初始位置，至此第一接收探头18和第二接收探头24均处在初始位置角度，第一接收探头18的初始角度坐标为(φ_1s始＝75°，Ψ_1s始＝0°)；第二接收探头24的初始角度坐标为(φ_2s始＝0°，Ψ_2s始＝0°)。记录此时试验样品2上表面的位置距离下底板5上表面的高度H，将样品23移出实验平台10并低温保存，第一接收探头18和第二接收探头24分别用用第一光纤1和第二光纤16与ASD光谱仪13相连接。

(2)在电脑软件上设置光源入射角度(φ_i始＝0°，Ψ_i始＝0°)，同时第一接收探头18的初始角度坐标为(φ_1s始＝75°，Ψ_1s始＝0°)；第二接收探头24的初始角度坐标为(φ_2s始＝0°，Ψ_2s始＝180°)。实验样品23上表面距离下底板5上表面的位置高度为H。

(3)将标准白板放置试验平台10上放置试验样品在的位置，调整Z轴滑台703，使标准白板的上表面的位置距离下底板上表面的高度为H。

(4)在入射光源位置不变的条件下，逆时针方向以5°为间隔移动安装座19，改变第一接收探头18的位置至最小值(φ_1s始＝0°，Ψ_1s始＝0°)，同时第二接收探头24的相应的位置移动到(φ_2s始＝75°，Ψ_2s始＝180°)，2台ASD光谱仪13分别记录第一接收探头18、第二接收探头24采集光谱并记录与电脑14，每接收某一位置的漫反射光谱值后，两个接收探头按相应顺序移动5°，直至16个位置测完。

(5)光源位置不变，以5°为间隔顺时针旋转轴承11，共旋转36次，对于每旋转一次，相应第一接收探头18、第二接收探头24的方位角Ψ_s的值增加5°，每旋转一次，重复步骤4的操作，并记录于电脑14。

(6)顺时针以5°为间隔旋转旋转盘31，改变实验样品23与光斑光源的相对位置，对于每次顺时针旋转盘31旋转5°相当于光源光斑的方位角逆时针旋转5°，样品23的方位角旋转5°相当于接收探头方位角逆时针旋转5°，记录初始位置，重复步骤4、步骤5，并记录数据。

(7)顺时针以5°为间隔，通过旋转光源摇杆25，改变光源入射天顶角φ_i的位置，每移动5°，光源入射天顶角相应增加，增加后重复步骤4、步骤5、步骤6并记录数据。

(8)移出标准白板，将样品23展平放置于标准白板位置，调整Z轴滑台改变叶片上表面距离下底板上表面的高度值至H。重复步骤4、步骤5、步骤6、步骤7并记录数据。(此时仅仅检测某一位置处光谱值)

(9)将半圆弧固定架17、安装座19、光源摇杆25、旋转盘31、复位。移动五自由度平台移动机构7的X轴滑台701和Y轴滑台702，改变光源入射光斑的在样品23上的位置，重复上述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4、步骤5、步骤6、步骤7、步骤8，实现同一样品23多点处光谱检测。

Claims (4)

1.一种植物叶片漫反射光分布的检测装置，包括用于承载待测样品的试样台；用于向待测样品发射探测光的光源系统；以及用于接收、处理来自待测样品的反射光的检测系统，其特征在于，所述试样台包括：

台架；

与所述台架轴接且水平布置的旋转盘；

安装在所述旋转盘上的三维移动架；

设置在所述三维移动架顶部、用于承载待测样品的实验平台；

所述检测系统包括：

用于接收来自待测样品的反射光的至少两个接收探头；

用于处理所述接收探头信号的光谱仪；

与所述光谱仪进行数据交互的电脑；

所述实验平台上方立置有半圆弧固定架，该半圆弧固定架上滑动配合有安装座，所述接收探头固定在该安装座上；

所述台架包括上下布置的上支撑盖板和下底板，上支撑盖板和下底板之间通过三根立柱支撑；所述试样台中的旋转盘轴接在下底板上，所述上支撑盖板开有用于避让实验平台的开口区；

所述上支撑盖板的顶面设有绕开口区分布的圆环形轴承座，所述半圆弧固定架的两个底脚通过一轴承与所述圆环形轴承座转动配合；

所述光源系统包括在光路上依次布置的光源、以及用于调节光斑的第一透镜组和第二透镜组，其中所述第二透镜组通过支撑壳架设在所述实验平台上方，第二透镜组的光线出射端朝向实验平台设置，在第二透镜组处设置光圈；

所述上支撑盖板的顶面固定有导向架，该导向架上设有半圆弧形的导向槽，所述上支撑盖板的顶面且位于导向槽的圆心部位铰接有光源摇杆，所述光源摇杆上固定有与导向槽配合的导向件；

所述光源摇杆包括：

与所述上支撑盖板的顶面铰接的固定段，

活动插接在所述固定段顶端的活动段，

用于将固定段和活动段相对锁紧的锁定机构；

所述活动段顶部带有朝实验平台延伸的水平折弯部，所述第二透镜组通过支撑壳固定在水平折弯部上。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述半圆弧固定架上设有竖直贯通的条形孔，该条形孔沿半圆弧固定架自身所确定的弧线延伸，所述接收探头的信号接收端穿过条形孔后朝实验平台方向伸出。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述安装座为套在半圆弧固定架上的弧形套筒结构，安装座上设有与所述条形孔位置相应的通光孔。

4.一种利用权利要求1所述的检测装置进行植物叶片漫反射光分布的检测方法，其特征在于，包括：

对所述检测系统进行基准校正后，将待测植物叶片放置在实验平台上，通过光源系统将入射光斑射入待测植物叶片表面的其中一点，通过检测系统检测待测植物叶片该点上半球坐标系中的漫反射光，该点检测完成后，通过旋转盘和三维移动架移动待测植物叶片的检测点位置，再检测待测植物叶片表面其他点处上半球坐标系中的漫反射光。