基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法及装置，所述方法包括：获取土壤样品的断层扫描图像；根据土壤样品的断层扫描图像，将土壤样品划分为多个等高的土壤层；对每个土壤层的断层扫描图像进行处理，得到多个网格图像及立体网格土壤的孔隙度数据；将土壤孔隙度按大小划分多个土壤孔隙度等级；根据土壤孔隙度等级，对立体网格土壤进行相应的标记，完成网格可视化土壤模型的构建。本发明专利技术通过应用CT扫描与数字图像处理技术快速获取土壤孔隙度空间分布数据，可以构建一种还原度高、可视化效果强的三维网格土壤模型，能够真实反映土壤孔隙空间分布情况与土壤内部松紧状况。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法及装置
本专利技术涉及一种基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法及装置，属于农业工程

技术介绍
土壤是重要的自然资源，是农业发展的物质基础。土壤内部孔隙的空间分布和结构决定了土壤的透气性和保水性，对土壤功能多样性和生态修复具有重要影响，但现有对土壤孔隙的研究中，缺乏可直观性和定量性对土壤孔隙空间分布情况进行描述的工具和方法。随着电子计算机断层扫描技术(Computertomography，CT)在土壤领域的深入发展，可以无扰动地、多方位地获得无损的土壤内部结构的图像。借助于计算机图像处理技术，不仅可以观察到某个断层图像中土壤内部土颗粒和孔隙的分布，也可以计算出土壤孔隙度空间分布数据，结合三维软件还原土壤孔隙结构，为土壤孔隙空间分布的可视化研究提供一种先进的技术手段。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法及装置，其通过数字图像分析技术快速获取土壤孔隙度，可以构建一种还原度高、可视化效果强的网格可视化土壤模型，能够真实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取土壤样品的断层扫描图像；/n根据土壤样品的断层扫描图像，将土壤样品划分为多个等高的土壤层；/n对每个土壤层的断层扫描图像进行处理，得到多个网格图像及立体网格土壤的孔隙度数据；/n将立体网格土壤的孔隙度按大小划分多个土壤孔隙度等级；/n根据土壤孔隙度等级，对立体网格土壤进行相应的标记，完成网格可视化土壤模型的构建。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取土壤样品的断层扫描图像；
根据土壤样品的断层扫描图像，将土壤样品划分为多个等高的土壤层；
对每个土壤层的断层扫描图像进行处理，得到多个网格图像及立体网格土壤的孔隙度数据；
将立体网格土壤的孔隙度按大小划分多个土壤孔隙度等级；
根据土壤孔隙度等级，对立体网格土壤进行相应的标记，完成网格可视化土壤模型的构建。


2.根据权利要求1所述的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述对每个土壤层的断层扫描图像进行处理，得到多个网格图像及立体网格土壤的孔隙度数据，具体包括：
提取每个土壤层的断层扫描图像的感兴趣区域；
对感兴趣区域图像进行中值滤波降噪；
将中值滤波降噪后的图像转换为灰度图像；
对灰度图像进行网格化分割，得到多个网格图像，使多个网格图像进行叠加得到立体网格土壤；
使用准确的二值化阈值对网格图像进行二值化操作，转换为二值图像；
根据二值图像，计算得到每个网格图像的孔隙度大小；
根据每个网格图像的孔隙度大小，计算得到立体网格土壤的孔隙度数据。


3.根据权利要求2所述的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述二值化阈值的确定，具体包括：
基于传统试验获取土壤孔隙度准确数据；
提取土壤样品扫描图像中的感兴趣区域；
对感兴趣区域图像进行中值滤波降噪；
将中值滤波降噪后的图像转换为灰度图像；
采用初始阈值将灰度图像转换为二值图像；
调整阈值大小，使利用二值图像计算所得的土壤孔隙度接近于土壤孔隙度准确数据，从而矫正得到二值化阈值。


4.根据权利要求2-3任一项所述的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述根据每个网格图像的孔隙度大小，计算得到立体网格土壤的孔隙度数据，具体为：
将属于同一立体网格土壤的所有网格图像的孔隙度大小进行叠加再取平均，得到该立体网格土壤的孔隙度数据。


5.根据权利要求1-3任一项所述的土壤孔隙度空间分布数据获取方法，其特征在于，所述将立体网格土壤的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐龙，袁梓浩，蒋郁，邢航，邓若玲，江茜，黄旭楠，陶明，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44