利用Window.NET开发了一款用于田间植物表型分析的开源软件(Precision Plots Analyzer，PREPs)。该软件在64位windows计算机上运行。该软件允许从正交和数字表面模型(digital surface model，DSM)图像中提取每个微图的表型特征，这些图像是由运动结构/多视图立体(Structure-from-Motion/Multi-View-Stereo，SfM-MVS)工具生成的。此外，不需要掌握地理信息系统(geographical information system，GIS)或图像分析编程语言的技能。三个用例说明了软件的功能。第一个项目是使用无人机在试验田监测甜菜品种的生长，通过估计作物高度、覆盖率和体积指数来检测品种之间的差异。其次，利用无人机对马铃薯混合品种进行估计，并从估计的表型性状中观察品种差异。人工测量的作物高度与无人机估计的作物高度之间存在很强的相关性。最后，利用拖拉机上的多镜头阵列，对3个马铃薯品种的高度、盖度和体积指数进行了精确估计。PREPs软件准备成为一个有用的工具，允许任何人没有事先的知识编程提取作物性状表型。

图1  PREPs软件的总体概述及其各自的功能。

图2  基面估计使用地块中地面可见的一面(在右侧)，因此用于计算裸露地面土壤的基面(现在用红色表示)。

图3  通过鼠标标记从土壤中分割作物，作物像素(绿色)被分割为粉红色，而土壤(棕色)被分割为黄色。

图4  种植甜菜品种的试验田，用数字表示地块。

图5  通过(a)将作物从土壤中分割出来(b)过程流程图和时间序列数据(c)体积指数(d)作物高度(e)所有品种的作物覆盖率，使用PREPs对甜菜田的地块进行处理。

图6 试验田展示日本和欧洲品种，用小区号表示。

图7  日本和欧洲品种的时间序列数据显示了体积指数、作物高度和盖度的变化。

图8  无人机估算马铃薯作物高度与人工估算作物高度的比较。

图9  由连接在移动拖拉机上的多摄像头系统生成的正射影图。

图10  使用PREPs处理从多相机获得的数据中获得的地块，其中(a)马铃薯作物从土壤中分割出来(b)从加载正正交图像到生成(c)体积指数(d)作物高度和(e)作物覆盖的表型性状的过程。