农艺性状与表型大数据采集和分析系统结合“温室自动化+高通量成像”技术，全自动、高通量实现大量植株3D成像功能，是遗传育种、变株筛选、表型筛选的强大工具，也是植物表型和生理研究的强大助手。
农艺性状与表型大数据采集和分析系统是一套可以全自动、高通量对大量植株(从幼苗到成熟植株即可)进行成像的系统，可以选择配置可见光(VIS)成像、近红外(NIR)成像、红外(IR)成像、荧光成像或根系近红外成像中的一种或多种，每个成像模块包括顶部和侧面两个摄像头，结合样品旋转装置，就可以对植株进行3D形态学分析。如果做小植株(15 cm以下)，也可选配激光扫描3D成像。每一种成像模块都有单独的成像暗室，依次进行成像分析。
该系统通过可见光成像可以测量植物的结构、宽度、密度、对称性、叶长、叶宽、叶面积、叶角度、叶颜色叶病斑、种子颜色、种子颜色面积等参数；通过近红外成像可以分析植物的水分分布状态、水力学研究、胁迫生理学研究等；通过根系近红外成像分析植物根系和土柱中的水分分布情况；过红外成像可以进行植物干旱胁迫研究、蒸腾研究等；通过荧光成像可以分析植物的生理状态。由于所有植物都通过条形码或射频标记，观测植株整个生育期的不同生育阶段所有的表型数据都可定期进行测量。
整套系统包括传送带、成像模块、暗室、运输车、浇水、称重装置和控制系统等。其中传送带、运输车和植物在温室中运转，所有的植物可以由软件控制在传送带上进行动态分布，以避免由于温室中的光、温、湿分布不均匀造成的影响；成像模块、暗室、水和称重装置安装在独立的空调房中，并通过传送带与温室相连。分析模式有两种: 一种是软件控制温室中的植物定期传送到暗室进行成像分析；另一种是人工携带生长在其他温室中的植物放到暗室前的传送带上，进行成像分析。软件通过成像分析的结果，根据表型数据可以对植株进行高通量筛选。通过对成像结果的分析，可以进行表型组学研究。
目前我国对于作物的研究主要是利用传统的遗传育种方法以及基因组学的方法进行研究，然而仅停留在基因组学研究水平上显然是不够的，并不能全面、地阐明作物的生理功能，特别是作物表型与其产量、生理状态之间的相互关系，以及不同的环境条件对作物生长状况、产量、种质质量等的影响。这就需要对作物进行表型组学的研究，通过研究不同的表型性状来确定作物的遗传性状，寻找不同环境因子对作物各种指标影响的阈值，从而能够更加科学地阐明作物生长机理，指导作物生产。
