陈富强，周学成，2，李一海，杨自尚，王高峰，闫露露

1.华南农业大学 工程学院，广州 510642

2.南方农业机械关键技术与装备教育部重点实验室，广州 510642

1 引言

根系是植物的重要组成器官，其形态构型决定了植物吸收水分和养分的能力。目前对植物根系测量与分析技术的研究大都集中在基于二维图像的根系平面构型参数的测量与分析，专门针对原位根系的三维构型参数检测与分析的研究则少见报道。其主要原因在于土壤等介质的阻隔限制了对根系构型的直接观测，以及根系本身的复杂性和重叠性也加大了根系精确测量的难度[1-2]。现有的相关研究工作主要集中在原位成像技术、图像处理和三维可视化等方面，而对基于原位空间序列图像数据，尤其是原位断层序列图像数据的利用大都停留在三维可视化阶段，对三维根系的定量描述和分析方法的研究则明显不足。RootReader3D软件是美国康奈尔大学在2011年开发的，该软件可以获取根系的三维重建模型，并对根长、最大水平宽度、最小水平宽度、最大垂直深度等27个测量参数进行分析[3]。但其测试的根系样本是生长在培养液中的水稻根系幼苗，这与实际土壤生长环境有极大的差别，所以获取的参数不具备绝对的参考意义。诺丁汉大学开发的RooTrak软件，它通过对虚拟根切片中每一个根截面进行追踪来从土壤中获取到完整的植物根系模型。但该软件只是实现了三维根系的可视化，并不能测量根系参数[4]。……