في هذه الدراسة، تم تطبيق كاميرا فائقة الطيفية 400-1000 نانومتر، ويمكن استخدام FS13، أحد منتجات شركة Hangzhou Color Spectrum Technology Co., LTD.، للأبحاث ذات الصلة.النطاق الطيفي هو 400-1000 نانومتر، ودقة الطول الموجي أفضل من 2.5 نانومتر، ويمكن الوصول إلى ما يصل إلى 1200 قناة طيفية.يمكن أن تصل سرعة الاستحواذ إلى 128 إطارًا في الثانية في الطيف الكامل، والحد الأقصى بعد اختيار النطاق هو 3300 هرتز (يدعم اختيار النطاق متعدد المناطق).
الخس غني بالبروتين والكربوهيدرات والفيتامينات والمواد المغذية الأخرى، ومساحة زراعته واسعة.يعتبر النيتروجين من أهم العناصر المؤثرة على نمو الخس.إن إنشاء طريقة سريعة وفعالة وغير مدمرة للكشف عن محتوى النيتروجين في الخس أمر مناسب لتوجيه التسميد المعقول للخس.في الوقت الحاضر، هناك تقارير قليلة حول استخدام تقنية الصور فائقة الطيف للكشف عن محتوى النيتروجين في أوراق الخس.في هذه الدراسة، تم تطبيق تقنية الصورة الفائقة الطيفية للكشف غير المدمر لمحتوى النيتروجين في أوراق الخس.من خلال دراسة تأثيرات طرق المعالجة الطيفية المختلفة على نمذجة PLSB، تم اختيار طرق المعالجة الطيفية المناسبة لأوراق الخس، وتم تحسين الأطوال الموجية الحساسة المناسبة للتنبؤ بمحتوى النيتروجين في أوراق الخس.جرت محاولة لإنشاء نموذج التنبؤ الأبسط والأمثل لمحتوى النيتروجين في أوراق الخس.لم يتم الإبلاغ عن هذه المجموعة من الأساليب، كما أنها توفر أساسًا لتطوير كاشف محمول لعناصر المغذيات النباتية، والذي له قيمة عملية قوية.
تم جمع الصور فوق الطيفية لـ 60 ورقة خس بواسطة تقنية الصور فوق الطيفية، وتم تحديد محتوى النيتروجين في أوراق الخس المقابلة بواسطة محلل التدفق المستمر AutoAnalyzer3.تم استخراج متوسط البيانات الطيفية لمنطقة 50 × 50 على سطح أوراق الخس الخام بواسطة برنامج ENVI.تمت معالجة البيانات الطيفية المتوسطة المستخرجة مسبقًا (8 أنواع من طرق المعالجة المسبقة).أخيرًا، تم استخدام البيانات الطيفية الأصلية و8 أنواع من البيانات الطيفية للمعالجة المسبقة كمدخلات لـ PLSR لإنشاء 9 نماذج تنبؤية لمحتوى النيتروجين في الخس.وبمقارنة نتائج نماذج التنبؤ التسعة هذه، تم اختيار نموذج التنبؤ الأمثل OSC+PLSR، وتم تحليل مخطط معامل الانحدار لنموذج OSC+PLSR.تم اختيار 13 طولًا موجيًا حساسًا، ثم تم أخذ 13 طولًا موجيًا حساسًا كمدخلات PLSR.أخيرًا، تم إنشاء نموذج التنبؤ لمحتوى نيتروجين الخس OSC+SW+PLSR.بالمقارنة مع نموذج OSC+PLSR، تم تحسين كفاءة التنبؤ بشكل كبير، والتي يمكن استخدامها كطريقة جديدة فعالة ودقيقة وغير مدمرة للتنبؤ بمحتوى النيتروجين في أوراق الخس، ويمكن أن توفر مرجعًا لتشخيص التغذية بالنيتروجين و التسميد الاقتصادي والعقلاني للخس.