在探究植株三维结构与光合效率之间的关系方面,国内外学者探讨了不同方法来实现植株三维形态重建和光合效率评估。Paulus等
[4]搭建了三维表型平台,利用计算机视觉技术中的立体技术和纹理方法来实现植株的三维重构,并将光谱信息叠加在这些三维结构表示上进行光合分析,但使用的激光雷达传感器成本比较昂贵。Wang等
[5]开发了一个三维光线追踪模型,基于植株的三维结构模拟其光合作用过程,实现了对植株三维重构和光合分析的研究,但该方法运行相对缓慢。Burgess等
[6]提出了一种独特的数字重建方法,利用高分辨率三维结构数据和光合作用模型,达到对植株三维结构数据与光合作用结合研究的目标,但需大量的计算资源和时间,实际应用受限。Jung等
[7]使用基于三维植株模型和光线追踪技术的方法,成功估算了在人工光和自然光条件下植物全株的光合效率。Chang等
[8]开发了一种新的植株三维冠层光合作用模型,有效地结合了三维冠层结构、光线追踪算法和光合作用模型,通过实验测量和参数化方法预测并分析了植株冠层三维光合效率。Fortineau等
[9]设计一种创新的光室,成功实现了对三维植株光合效率的测量。Wang等
[10]设计了一种将天空半球划分为细网格单元的模型,实现了植株冠层漫射光合有效辐射三维模型。Itakura等
[11]利用结构化场景重建方法并结合色彩信息估计植物叶绿素含量,实现了对植物结构参数和光合作用的三维监测。Hwang等
[12]采用基于三维植株模型的光线追踪模拟方法实现植株三维重构和光合分析,但该方法对光照变化较为敏感。邹杰等
[13]研究了植株光合有效辐射三维分布,但其精度依赖于大量的样本训练和数据运算。顾生浩等
[14]建立了一种冠层光合生产模型,实现植株三维重构和光合分析。陈刚等
[15]定量分析植物冠层结构与光分布及光合作用之间的关系,为植株三维光合分析提供了计算方法,但此方法计算过程对于计算资源和时间的需求较大。上述植株三维结构与光合效率之间关系的研究都具有独特的优势。然而,这些现有方法普遍存在一些限制,包括对计算资源的高需求、较长的计算时间、高昂的软硬件成本以及准确度不够高等问题,制约其实际应用。