遥感和图像处理等新兴技术的加入让现代农业更加信息化和智能化,快速准确的获取作物生长信息是现代化农业发展的重要前提,根据信息针对性的指导培育,将是未来农业的发展趋势。叶绿素荧光作为植物无损检测探针,广泛应用在植物生理状态监测、胁迫和病害检测等方面。本文从叶绿素荧光产生机理入手,设计高均匀性激发阵列并搭建荧光采集系统,分析茶叶幼苗在干旱胁迫下荧光参数、叶绿素相对含量和图像参数的相关关系,具体工作如下:（1）研究了叶绿素荧光产生机理和吸收发射光谱,探讨了利用荧光动力学曲线获取荧光参数评估植物生长状态的方法。对荧光发射系统、采集系统进行了选型搭建。采集时间序列下的荧光图像,通过对荧光图像进行灰度提取,获得叶绿素荧光诱导动力学曲线。（2）提出以样本区域内最小辐照度与平均辐照度之比作为辐照度均匀性指标,基于相同观测平面对不同阵列参数的基础LED阵列进行了辐照度仿真分析和实验验证。结果表明,LED空间辐照度均匀性与阵列间距和高度呈正相关。结合LED中心辐照度均匀性经验公式与实验条件选取了最佳的LED阵列参数,搭建了叶绿素荧光成像系统激发光源。（3）选取陕南茶树幼苗为实验样本,分析了干旱胁迫下荧光参数与干旱胁迫的相关关系。实验表明:离体茶叶幼苗的荧光衰减比(Rfd)与干旱胁迫时间高度相关,调整后决定系数为0.98。研究了活体幼苗在干旱胁迫7天内各参数规律性变化并建立相应模型评估相关关系,其中荧光次波峰出现时间（TFm’）与动态荧光指数（DFI）拟合效果较好,调整后决定系数分别为0.84与0.82。（4）利用SPAD计测量不同组分下茶树幼苗SPAD值,通过皮尔逊相关分析和线性拟合,发现SPAD值与干旱胁迫时间呈正相关。研究了不同色彩空间的颜色分量,发现R、G、B、I四参数与荧光强度极显著相关,参数H、R/B、G/B、I/（H+I）在0.01水平与荧光强度强相关,皮尔逊系数大于0.90。对不同组分、不同胁迫天数的茶叶幼苗进行了伪彩色处理,在二维尺度方向上表现了干旱胁迫下荧光特性与植物生理状态的变化情况。利用荧光图像监测植物生理状态为精准农业发展提供新的辅助探测思路。