植物的一個重要組成部分就是冠層結(jié)構(gòu)，而冠層結(jié)構(gòu)與太陽能的截獲、降雨的截留以及冠層內(nèi)部小氣候的形成都有著緊密的聯(lián)絡(luò)。植物冠層分析儀是一款可以測量植物長勢狀態(tài)、冠層的植物生理儀器，細巧便攜，是現(xiàn)代的大田栽培、設(shè)備農(nóng)業(yè)中用于監(jiān)測植物養(yǎng)分狀態(tài)、冠層結(jié)構(gòu)分析的重要設(shè)備。
冠層圖像分析儀首要是由傳感器和控制器組成，通過無線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。傳感器是獲取信息的重要部件，也是測定工作中的關(guān)鍵，它包含了光學(xué)部分和電路部分，光學(xué)部分包含光學(xué)通道和光電探測器，光學(xué)通道用于測定太陽輻射光和植物冠層的反射光，電路部分則是由電源、擴大單元和無線傳輸模塊組成。
太陽方位和強度的日變化與植物結(jié)構(gòu)的雜亂性相結(jié)合，會導(dǎo)致植物冠層內(nèi)高度可變和動態(tài)的光形式，并通過光合作用響應(yīng)光強度變化的雜亂方式影響生產(chǎn)力。當時用于表征光動力學(xué)的方法可以產(chǎn)生具有優(yōu)異時空分辨率的數(shù)據(jù)，但計算較為密布且所得數(shù)據(jù)十分雜亂、高維。因此，需要開發(fā)更經(jīng)濟的模型來總結(jié)數(shù)據(jù)并在一天中模仿真實的光形式。
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中，使用冠層圖像分析儀研究植物的冠層結(jié)構(gòu)特性，已經(jīng)成為當時農(nóng)學(xué)中的一項重要課題，也是開展果樹科學(xué)栽培的重要依據(jù)。通過它發(fā)現(xiàn)冠層結(jié)構(gòu)影響植物產(chǎn)值和品質(zhì)的原因，首要是因為冠層結(jié)構(gòu)可以進步植物葉片的光合效率，有利于植物對能量的積累，促進了玉米的生長發(fā)育。
