學術研究
畢業論文
光合色素分析儀與演算法開發
姓名 : 劉柏廷
指導教授
張榮森
論文摘要
北美對於娛樂大麻與醫療大麻的推動,促使高經濟作物的種植
盛行,進而帶動LED植物燈以及相關種植設備的發展與導入,加上
極端天氣變化頻繁以及疫情因素,更推升高經濟作物的市場需求。
本論文針對高經濟價值之食用植物為標的,希望結合感測器與AI演
算法開發出智慧型非破壞手持式光合色素分析儀,以建立LED照射
光譜與光合色素的關聯性。所開發出的感測裝置可應用於預估植物
生長情況,提供植物工廠栽種者於種植時的參考。
本研究使用番茄、萵苣、羽衣甘藍及皇宮菜為樣本。以HPLC
量測結果作為基準,比對由手持式光合色素分析儀感測得到的葉綠
素a、葉綠素b、β胡蘿蔔素、葉黃素四個光合色素之比例。感測所
得的訊號,透過訊號特徵提取與AI模型的建立,提高非破壞手持式
光合色素分析儀的精準度,根據實驗結果顯示,本儀器所量測到的
各個經濟作物之數據與HPLC所量測到的結果差異皆在10%以內,證
明以光合色素分析的方法測定植物營養素的準確率高達90%以上,
符合原先之設計目標。