Más allá del uso de imágenes 2D, el análisis de imágenes 3D también es necesario para analizar la fenómica de las plantas de cultivo. En este estudio, configuramos un sistema e implementamos un algoritmo para la reconstrucción de imágenes 3D de plantas de pimiento rojo (L.), así como su análisis automático. Se utilizó un Kinect v2 con un sensor de profundidad y una cámara RGB de alta resolución para obtener imágenes 3D reconstruidas más precisas. Las imágenes 3D reconstruidas se compararon con imágenes reconstruidas convencionales, y los datos de las imágenes reconstruidas se analizaron con respecto a sus características medidas directamente y su precisión, como el número de hojas, el ancho y la altura de la planta. Se aplicaron varios algoritmos para la extracción y segmentación de imágenes para el análisis automático. Los resultados mostraron que el método propuesto mostró un error de aproximadamente 5 mm o menos al reconstruir y analizar imágenes 3D, y fue adecuado para el análisis fenotípico. Se espera que las imágenes y los algoritmos de análisis obtenidos por el método de reconstrucción 3D se apliquen a varios estudios de procesamiento de imágenes.