基于环绕式无人车表型平台和同源传感阵列的田间原位表型数据融合解析方法

来源：农业机械学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：李英伦，蔡诗辰，张延宇，朱永基，马锐涛，樊江川，郭新宇

单位：北京市农林科学院,北京市农林科学院,北京市农林科学院,北京市农林科学院,北京市农林科学院,北京市农林科学院,北京市农林科学院,

摘要：作物表型信息的高通量、精准采集与解析是现代农业育种与精准栽培技术体系的基础。然而，田间复杂环境下传统人工测量方式存在效率低、劳动强度大、主观误差高等局限，难以满足大规模、多性状、连续时序的表型获取需求。为此提出了一种基于环绕式无人车表型平台与多模态同源传感阵列的田间原位表型数据融合解析方法。该平台集成了RGB相机、深度相机、近红外和同源传感器，能够实现对作物目标的多角度、立体化原位观测。围绕田间复杂环境下的多源异构数据处理难题，设计了系统的表型信息融合流程，包括图像预处理、深度信息提取、三维重建、时序跟踪与特征解析等关键技术模块，实现了对株高、冠层结构、空间分布等核心表型特征的高精度提取与动态重构。以田间玉米为对象的实地试验表明，该平台可在不同生育时期稳定、连续地获取高质量的多模态表型数据，重建模型的株高测量结果与人工测量高度相关，平均误差控制在5cm以内，验证了方法的准确性与鲁棒性。与传统单点或机械旋转式观测方式相比，该平台具备更高的田间适应性与作业灵活性，可实现快速部署和高效作业，为大规模田间表型数据的采集和解析提供了有效技术支撑。本研究提出的环绕式无人车表型观测与多模态数据融合方法，为农作物育种和精准农业提供了一种高通量、低扰动、可扩展的田间原位表型组学技术解决方案。

关键词：玉米;作物表型;无人车平台;多模态传感;数据融合;三维重建

基金资助：国家自然科学基金项目（32330075）、国家重点研发计划项目（2022YFD2002300）和北京市农林科学院协同创新中心建设项目(KJCX20240406)