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Liangchao Deng

邓良超 (Liangchao Deng)

作物科学博士生
石河子大学, 中国
联合培养博士生, 中国科学院分子植物卓越中心 (CEMPS)

地点: 石河子大学, 中国

网站: smiler488.github.io

研究方向

农业机器人与计算机视觉

3D 植物重建、点云结构分析、机器人传感用于高通量表型分析、自主数据采集

AI 驱动的植物表型分析

多模态 AI 在图像分割、目标检测、植物表型分析和结构-功能建模中的应用

冠层光截获与光合作用模拟

基于物理的冠层建模和模拟,用于高效作物研究

无人机遥感与多源传感器融合

RGB、多光谱、高光谱成像和 LiDAR 数据融合用于智慧农业

数字孪生与过程模型耦合

将传感数据与作物生长模型耦合,构建农业自动化仿真系统

教育经历

2021 – 2026(预计)
作物科学博士(硕博连读)
石河子大学, 中国

导师: 张亚莉教授(石河子大学);宋庆峰博士(中科院分子植物卓越中心);朱新广教授(中科院分子植物卓越中心)

研究方向: 作物表型组学、无人机遥感、冠层光合作用建模、AI 辅助表型分析

核心项目:

- 3D 作物冠层重建与光分布模拟:基于多视角立体(SfM)和 3D 高斯溅射(3DGS)算法

- 多源传感器数据融合:RGB、多光谱、高光谱和 LiDAR 数据的协同处理与分析

- 机器学习在植物表型提取中的应用:深度学习用于图像分割、目标检测和表型参数预测

联合培养: 中国科学院分子植物卓越中心(CEMPS),参与国家级研究项目

2016 – 2021
信息与计算科学学士
石河子大学, 中国

专业基础: 扎实的数值分析、计算建模、编程和算法设计能力

核心课程: 计算机视觉、机器学习、线性代数、优化算法、图论、数据结构与算法

毕业设计: 基于计算流体动力学的数值模拟(优秀毕业设计)

研究经历

2023 – 至今
AI 辅助的 3D 作物冠层建模与光合作用模拟

3D 作物冠层重建: 使用 SfM(运动恢复结构)和 3DGS(3D 高斯溅射)算法,结合无人机交叉环形数据采集方法,实现了农田场景的高通量 3D 重建,达到厘米级重建精度。

冠层光分布与光合作用模型: 建立了冠层尺度的光分布和光合作用模型,优化了基于光线追踪和 BRDF 的叶片光学特性,形成了作物生长的数字孪生框架,与传统模型相比显著提高了冠层光分布模拟精度。

多模态 AI 数据处理: 利用多模态 AI(RGB、多光谱、LiDAR)数据处理能力,实现了复杂场景的零样本植物分割,为行走式高通量表型平台提供了数据分析基础。

模块化 AI 智能体开发: 基于 AI 转换冠层光合作用模型,将 3D 重建、网格化、冠层化、光分布模拟和光合作用计算模块化,构建了作物冠层光合作用 AI 智能体。

2021 – 2023
高通量 3D 形态与光谱表型分析

基于 BRDF 的叶片光学特性反演框架: 开发了基于 BRDF 理论的叶片光学特性反演算法,优化了测量方案,实现了叶片光学特性的间接测量。

面向高效率的小麦设计研究: 基于小麦冠层光合作用模型,开展了最优株型和栽培配置的协同建模研究,包括面向产业的项目(如巴斯夫),将研究转化为实际农业解决方案以提高杂草抑制效率。

计算机视觉算法开发: 基于计算机视觉算法构建了多种图像处理和量化方法,用于植物表型参数的自动提取和分析。

技术技能

编程与数据分析

AI 算法/产品架构设计Python (NumPy, SciPy, PyTorch, OpenCV)MATLABR

3D 计算机视觉与点云处理

多视角 3D 重建 (SfM, Photometry)点云处理 (PCL, Open3D)相机标定与双目视觉

无人机遥感与多源传感

无人机 RGB/多光谱/高光谱成像LiDAR 数据处理多源传感器融合

机器学习与 AI

深度学习 (PyTorch)表型预测统计建模AI 智能体框架 (n8n)

建模与仿真

冠层光截获 (光线追踪, BRDF)光合作用模拟数字孪生框架

软件工程

全栈研究软件开发版本控制 (Git)算法模块化

语言能力

中文:母语英语:熟练(学术写作和科学交流)

论文与软件

Leaf Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) Prediction with Phenotypic Traits in Four Species: Development of a Novel Measuring and Analyzing Framework
Plant Phenomics (2025)
Deng, L., Yu, L. X., Mao, L., Wang, Y., Guo, X., Wang, M., Zhang, Y., Song, Q., & Zhu, X.-G.
Digital Plant Phenotyping Platform (v25.0)
Zenodo (软件)
Deng, L. (2025)

一个集成的植物表型分析、数据处理和分析软件平台。核心模块已通过舒丰生物转让和商业化,用于应用植物表型分析和智能农业服务。

最后更新:2026年1月

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