在作物育种、栽培等相关研究中,经常需要测量作物的叶面积、株高和生物量等表型性状参数信息。在传统玉米育种栽培过程中,叶面积、株高和生物量等表型参数的测量都是采用人工操作完成,费时费力,效率低下,因此设计研发一台能对多株玉米幼苗进行表型性状检测的装置,实现对玉米幼苗表型信息的快速检测对育种领域而言具有重要意义。本课题设计并搭建了基于机器视觉的玉米幼苗表型性状检测装置,实现对玉米幼苗表型性状的快速检测;同时构建相关控制电路,编写控制程序,并编写图像采集软件及图像处理软件;以玉米幼苗为研究对象,开展玉米幼苗表型性状检测试验,检验装置的工作性能,同时获取玉米幼苗表型信息,用于玉米幼苗表型性状的预测模型构建。课题主要工作如下:1、为了实现检测功能,设计了玉米幼苗表型性状检测装置,根据功能需要,自购零部件进行组装,构建基于Arduino控制板的控制电路,并编写控制程序,能根据检测要求自动获取玉米幼苗不同视角下的图像;2、基于Vision C++6.0和Mil 9.0软件开发图像采集软件及图像处理软件,采用交互式界面,通过发送指令控制检测装置,实现玉米幼苗图像的自动采集与处理,并获取相关的表型数据;3、以玉米幼苗为研究对象进行表型检测试验,在检测装置上采集玉米幼苗图像,检验装置的工作性能,并对图像进行分析处理,获取玉米幼苗图像的表型数据;人工破坏性测量玉米幼苗的叶面积、株高和鲜重等数据。4、对玉米幼苗的表型数据进行回归分析,构建叶面积、植株鲜重及株高等表型参数的预测模型,并对模型的准确性进行验证;同时对多株玉米幼苗进行连续监测,探究玉米幼苗的生长规律。本课题设计搭建的玉米苗表型性状检测装置整体长宽高尺寸为1250*1210*2000mm,其中,二维移动平台的有效运行区域为1100*800mm,幼苗盆栽顶升旋转装置的最大提升高度为200mm。试验结果表明,当相机在X方向和Y方向的移动速度分别为830mm·s-1和32mm·s-1时,一次检测总耗时为545s,单株玉米幼苗的平均用时为34s,玉米幼苗表型性状检测装置能自动快速地采集玉米幼苗三视图,检测装置控制简单,使用方便,有较高的检测效率,较好地实现检测功能。数据分析结果表明,玉米幼苗三视图表型信息能够反映玉米幼苗的实际表型信息,因此可以基于玉米幼苗的图像表型信息对玉米幼苗进行连续监测。连续监测试验结果表明,玉米幼苗的的长势具有一定的规律性,可以据此分析玉米幼苗的长势变化,为相关育种试验提供一种可行方案。