大规模田间器官尺度性状的测量是作物改良基因型与表型关联研究的主要瓶颈。为解决这一问题，本研究提出了一种先进的交叉倾斜航线，由多条单圈航线组成。利用轻型无人机的多视角图像和交叉倾斜航线，重建了玉米、棉花和甜菜的三维作物冠层。根据交叉倾斜和传统的五向斜航线生成的三维冠层模型估算了器官尺度性状，并与人工测量结果进行了比较。还进一步提出了一种算法，通过总利用率、有效利用率和闭塞率等三个指标来比较玉米、棉花和甜菜等不同作物交叉倾斜航线和五向倾斜航线的图像利用效率。结果表明，建议的交叉倾斜航线采用非线性移动路线，从更多角度获取冠层图像，同时兼顾模型精度和效率，相较传统五向倾斜航线更有优势。本研究是首次使用一种具有移动性、经济性、吞吐量、准确性和效率等特点的方法对大规模田地中的作物结构进行精确定性。所提出的方法可为加速作物生长提供新的机遇。

田间表型、冠层结构、运动姿态、倾斜摄影、无人机、器官规模性状