以Venlo型温室中无土栽培模式下自行培育的25%, 50%, 75%, 100%, 150%五个梯度水平的氮、 磷、 钾营养胁迫样本为研究对象, 利用高光谱成像系统以及课题组自行研发的偏振反射光谱测量分析系统分别采集不同氮磷钾营养水平番茄叶片的偏振光谱和高光谱数据。 通过扫描电镜分析阐明营养胁迫叶片非光滑表面的凹凸和质地发生的一系列变化与偏振反射辐射之间具有一定的联系。 由斯托克斯公式将偏振光谱换算成偏振度后, 提取偏振度与氮磷钾实测值之间的各4个偏振度特征; 同时将高光谱数据经过主成分分析降维并确定氮磷钾各4个特征波长, 再通过相关分析法提取这4个特征波长下的各8个高光谱图像纹理特征。 偏振度特征与高光谱纹理特征相加累计氮磷钾各12个特征作为支持向量回归(SVR)的输入变量。 对这12个特征变量进行最大—最小值归一化后, 采用SVR建立番茄氮磷钾营养水平的定量诊断模型, 求得氮的相关系数r=0.961 8, 均方根误差RMSE=0.451; 磷的相关系数r=0.916 3, 均方根误差RMSE=0.620; 钾的相关系数r=0.940 6, 均方根误差RMSE=0.494。 研究结果表明采用偏振反射光谱结合高光谱的多维光信息融合技术能够建立精度较高的番茄营养水平预测模型, 具有较好的诊断作用, 对于提高模型的精度和专用仪器的开发具有一定的指导意义, 为番茄养分含量的快速检测提供了新的思路。

利用低相干动态光散射方法研究了悬浮液中布朗运动颗粒的扩散特性。利用单散射理论，考虑悬浮液的折射率随分数的变化，通过解析检测到的单散射光的光谱得到不同分数悬浮液中颗粒的有效扩散系数。讨论了三种不同粒径颗粒的有效扩散系数随悬浮液体积分数的变化关系。结果表明，浓悬浮液中布朗运动颗粒的扩散特性受到静态结构因子及颗粒间流体动力学相互作用的影响，随体积分数的增加而减小。在0.01～0.2的体积分数范围内，有效扩散系数测量值与采用Percus-Yevick近似和Cohen-de Schepper近似得到的理论值吻合较好。证明了低相干动态光散射法可用来研究不同体积分数的悬浮液中颗粒的扩散特性。

低相干动态光散射技术利用低相干干涉计的特性,有效抑制了从浓悬浮液中散射的多次散射光,从而能够检测到的单散射光信号中获取颗粒的动态信息。该技术以单散射理论为解析基础,为避免多重散射的影响,测量区域一般局限于固液界面附近。分析了固液界面附近壁的拖曳效应对粒径测量值的影响。利用相位调制低相干动态光散射装置,对体积分数为10%的不同粒径的标准聚苯乙烯溶液进行了检测。通过对结果考虑拖曳效应进行修正,发现不同粒径的粒子在界面附近10-30 μm范围内的测量值与给定粒径值标准偏差在5%以内。表明在低相干动态光散射光程可分割测量中,考虑拖曳效应的影响,可以对固液界面附近的测量结果通过修正并得到准确的颗粒大小信息。