2）信息提取软件
弱信息----计算机差谱技术、计算机导数技术； 多元信息----应用化学计量学多组分分析方法所编制的软件有： 逐
步回归分析法（SRA）、主成分回归法（PCR）、偏最小二乘法 （PLS）等。 纹理特征信息----利用逐步判别法、主成分分析法、聚类分析法等。
3）信息综合处理、模拟和优化软件
（一）计算机图像处理技术的概念
通过对农田生物信息的综合处理，可以发现农田生态系统更深 层次的东西，根据需要，开发信息综合处理模拟优化软件，以 便实现农田管理措施的优化。
第二节 农田生物信息的采集与处理
二、农田生物信息采集与处理系统
（二）系统功能 1. 农田生物信息检测
微观形态结构和组分的信息检测 宏观形态结构的信息检测 生理功能的信息检测 间接信息的获得
第一节 计算机数据采集管理系统概述
二、数据采集管理系统的基本功能
① 时钟功能
系统定时采集、分时操作都按时钟的节拍进行
② 信息采集功能 定时采集、实时采集；单项采集、多项采集
③ 数据处理功能 ④ 数据存储功能
预处理 数字滤波、A/D转换、标度转换、线性化处理等 二次处理 数据运算、数据变换、图形处理等
微观： 光谱/波 谱/色谱/质谱； 宏观： 感官定性 /图形图像方法
多种组分信 息的叠加
多组分信息 分离技术， 运用化学计 量学方法
包含于复杂 的环境信息 中
采用弱信息 提取与恢复 技术，使弱 信息变强
随空间和时 间不断发生 动态变化
注重实时性 和空间分布 差异
第二节 农田生物信息的采集与处理
二、农田生物信息采集与处理系统
存储实时采集的数据和历史数据
⑤ 控制功能
可以实现现场环境的调控，实现生产管理自动化
⑥ 自诊断功能
超限报警、状态自检、自动复位等
⑦ 信息输出功能 图形显示、报表打印、硬拷贝等
第二节 农田生物信息的采集与处理
一、农田生物系统的信息 二、农田生物信息采集与处理系统 三、农田生物弱信息的增强技术 四、农田生物多元信息的提取技术 五、农田生物宏观形态结构信息的提取
第二节 农田生物信息的采集与处理
一、农田生物系统的信息
（一）农田生物信息的类型
农作物生理功能信息 农作物结构信息 微观结构
宏观结构
农作物病虫草害信息
第二节 农田生物信息的采集与处理
一、农田生物系统的信息
（二）农田生物信息的特点与研究方法
层次性 多元性
弱信息 时空分布
物种不同、 生长有异、 结构有别
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系统的典型结构
（二）数据采集器
多路开关 MUX
完成多路信息的采集、 放大和数字化处理
测量 放大器
采样保持器 S/H
数模转换器 A/D
Analogue－to－digital
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系Байду номын сангаас的典型结构
（三）微机I/O接口（ I/O ，是input/output的缩写， 即输入输出端口）
方法： 化学计量学方法 操作： 通过1组待测成分含量已知的标准样品，对它们进行
光谱区的全程扫描，然后通过计算机快速处理数据，建立样 品组分含量与样品光谱之间的数学关系，再测出未知样品中 待测组分的光谱，就可以确定其中待测成分的含量。
第二节 农田生物信息的采集与处理
五、农田生物宏观形态结构信息的提取
2．生物信息检测信号的调理
信噪比 噪声来源 信号调理
第二节 农田生物信息的采集与处理
三、农田生物弱信息的增强技术
1．系统背景的消除与降低
差谱技术 导数光谱技术
2．随机背景的消除与降低
数字滤波技术 傅里叶变换滤波 小波变换
第二节 农田生物信息的采集与处理
四、农田生物多元信息的提取技术
微机接口是计算机与外界进行信息交换的通道和窗口。
采集器输出的数字信号经总线送给微机接口，再经I/O通道 送给微机处理。
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系统的典型结构
（四）数模转换器
将微机输出的数字信号再转换为模拟信号，以完成计算机的 输出记录和对外界设备的自动控制。
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系统的典型结构
（五）应用软件与监控程序
应用软件
是计算机数据 采集管理系统 的灵魂，有了 应用软件才能 充分发挥采集 系统的功能
监控程序
负责调度数据采集系统的各应用 程序模块，并与系统的外部设备 及时交换信息。
监控程序在在线状态下，能接收 来自键盘或接口的操作命令，并 解释、执行，实现系统硬、软件 资源的管理。
农业信息技术
第二章 农业信息采集
计算机数据采集管理系统概述 农田生物信息的采集与处理 农田气候信息的采集与处理 3 土壤信息的采集与处理 设施农业环境监控与管理 农业感官智能分析技术
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系统的典型结构 二、数据采集管理系统的基本功能
第一节 计算机数据采集管理系统概述
（一）系统组成
农田生物信息采集与处理系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分
1．硬件部分 1）信息检测系统
图像传感器 光谱传感器 生理信息传感器 实验室分析仪器
1．硬件部分
2）信号调理系统
农田生物信息经过信息检测系统检测后，其信息 负载到具有某种能量（如光、电、热、声、磁等） 的模拟量上即为模拟信号。
一、数据采集管理系统的典型结构
第一节 计算机数据采集管理系统概述
一、数据采集管理系统的典型结构
（一）信号调理器
被采集的生物与环境特征变量（物理、 化学、生物量等）经过传感器转换为 方便处理的电量（一般为电压、电流、 电阻和脉冲量）信号。
通常系统采集的信号多为模拟信号， 且为多元弱信号，易受系统自身和外 界干扰，需要在系统前端添加信号调 理电路（滤波器、变换器、前级放大 器、隔离电路），实现阻抗变换、信 号变换、滤波、放大、隔离保护等功 能。
模拟信号被计算机采集以前需要进行调理，提高 信噪比。
信号调理系统包括： 滤波器、积分器、调制解 调器、锁相放大器和厢车式积分器等。
1．硬件部分 3）计算机硬件系统
接口电路 计算机 计算机输入输出设备
2．软件部分
1）信息预处理软件
方法： 数据平滑法、图谱叠加平均法、厢车式平均法、 傅里叶变换滤波法、小波变换等。