本发明公开一种基于图像的植物根系表型分析方法、系统及装置，方法包括获取原始植物根系图像并结合四个标识符进行校正处理，得到校正后植物根系图像；进行预处理，得到根系二值图，基于根系二值图得到植物根系骨架信息；进行分别端点及交点检测，得到端点集合、交点集合及segment Array集合；构建连通图；根据单源路径搜索算法，遍历连通图中所有任意两端点，得到第一路径以及主根表型信息；依照平滑性原则，递归地获取侧根拓扑结构以及对应的等级层次。本发明克服了传统测量方法测量过程中主观性强、效率低的缺陷，能够快速、准确植物根系表型参数，满足研究对象对烟苗表型参数的测量需求，可为根系表型研究提供数据参考。