植物的一個重要組成部分就是冠層結構，而冠層結構與太陽能的截獲、降雨的截留以及冠層內部小氣候的形成都有著緊密的聯絡。植物冠層分析儀是一款可以測量植物長勢狀態、冠層的植物生理儀器，細巧便攜，是現代的大田栽培、設備農業中用于監測植物養分狀態、冠層結構分析的重要設備。
冠層圖像分析儀首要是由傳感器和控制器組成，通過無線的方式進行數據傳輸。傳感器是獲取信息的重要部件，也是測定工作中的關鍵，它包含了光學部分和電路部分，光學部分包含光學通道和光電探測器，光學通道用于測定太陽輻射光和植物冠層的反射光，電路部分則是由電源、擴大單元和無線傳輸模塊組成。
太陽方位和強度的日變化與植物結構的雜亂性相結合，會導致植物冠層內高度可變和動態的光形式，并通過光合作用響應光強度變化的雜亂方式影響生產力。當時用于表征光動力學的方法可以產生具有優異時空分辨率的數據，但計算較為密布且所得數據十分雜亂、高維。因此，需要開發更經濟的模型來總結數據并在一天中模仿真實的光形式。
在現代農業研究中，使用冠層圖像分析儀研究植物的冠層結構特性，已經成為當時農學中的一項重要課題，也是開展果樹科學栽培的重要依據。通過它發現冠層結構影響植物產值和品質的原因，首要是因為冠層結構可以進步植物葉片的光合效率，有利于植物對能量的積累，促進了玉米的生長發育。
