植物冠层仪是托普云农设计开发的现代的农业仪器，我们知道的植物生理结构中，植物冠层是植物进行光合作用的主体部分，当植物进行光合作用时，植物冠层的获得的光照、当前二氧化碳含量，植物叶绿含量、叶片水分含量都是影响的植物光合作用效率的重要因素。而这些的基本都处于植物冠层结构中，因此，通过研究植物冠层能发现提升作物品质产量的重要方式。所以，植物冠层仪也被广泛的应用于现代植物研究工作中。
太阳位置和强度的日变化与植物结构的复杂性相结合，会导致植物冠层内高度可变和动态的光模式，并通过光合作用响应光强度变化的复杂方式影响生产力。当前用于表征光动力学的方法（如光线追踪）能够产生具有优异时空分辨率的数据，但计算较为密集且所得数据十分复杂、高维。因此，需要开发更经济的模型来总结数据并在一天中模拟真实的光模式。
在现在，人们为了更好的管理作物，保障作物的产量，通过植物冠层仪等仪器采集大量的植物生长数据，并搭建了3D植物冠层光动力学随机模型，通过该模型，该模型提供了一种在少量参数中汇总高度复杂数据的方法，以及一种模拟真实光模式的经济有效的方法。模型的模拟对于在更大规模的光合作用模型中计算光动力学如何影响冠层光合生产力方面具有很大帮助。其结论如下：
科学家们通过对田间生长植物的高分辨率重建，利用各种配置组装形成一个冠层，并利用前向射线追踪算法，在高时间分辨率下（1分钟）计算光动力学。根据光线追踪器输出，可以确定植物上每个斑块的光照或阴影状态，并将这些数据用于开发阳光照射图像的新型随机模型。该模型旨在使用最大似然估计法直接拟合数据，并快速模拟。
