【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及農業及計算機圖像
，特別涉及一種土壤孔隙度檢測方法。
技術介紹
土壤孔隙度及顆粒組成是土壤重要的物理性質參數，是研究土壤最基礎的數據資料，尤其是在土壤模型研究和土工試驗方面。其中顆粒分布與土壤結構、土壤質地有密切關系，孔隙度直接影響水氣二相在土體中的遷移與根系在土壤中的生長。目前，測量土壤孔隙度的方法主要分為兩種，一種是傳統的實驗法，一種是計算機圖形學方法。傳統的實驗法以烘干法為代表，實驗步驟為首先用環刀取所需土樣并稱重，然后放入烘箱中于105°C下烘干24小時，取出后稱重。計算過程如下I、土壤容重的計算 rs=￥^L·)rs表示土壤容重(克/立方厘米)，g表示環刀內濕土重(克)，V表示環刀容積(立方厘米)，w表示土壤含水率(g/kg)(如含水率為200g/kg應寫成O. 2)。2、土壤含水率的計算 gW = ——I + w3、土壤總孔隙度的計算 ^ /Js — 、/(%)=-——Xioo‘ K ds Jds表示土粒密度(一般認為耕地土壤表土的土粒密度為2. 65克/立方厘米，土粒密度與土壤比重的數值相等，密度單位為克/立方厘米，比重無單位)。計算機圖形學方法為，首先將圖像轉化為灰度圖像如圖I中(a)所示，然后選取閾值將圖像轉化為二值圖像，如圖I中(b)所示，閾值以上即為孔隙，最后計算二值圖像中孔隙面積與總面積的比值即為孔隙度。土壤顆粒分布的測量方法主要是吸管法，由篩分和靜水沉降組成。通過2_篩孔的土樣經化學和物理方法處理成懸浮液定容后，根據司篤克斯(Stokes)定律及土粒在靜水中的沉降規律，大于O. 25mm的各級顆粒由一定孔徑的篩子...
【技術保護點】
一種土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：采集土壤樣品的顯微圖像，并對所述顯微圖像進行預處理，以將所述顯微圖像轉化成灰度圖像并去除噪聲；S2：生成去噪后灰度圖像的灰度共生矩陣；S3：計算灰度共生矩陣的特征值：對比度CON、相關性COR、逆差矩IDM和熵ENT；S4：根據事先設定的擬合指標對所述對比度CON、相關性COR、逆差矩IDM和熵ENT進行擬合得到孔隙度的擬合方程；S5：將待測土壤的灰度共生矩陣的對比度CON、相關性COR、逆差矩IDM和熵ENT代入所述擬合方程得到所述待測土壤的孔隙度。
【技術特征摘要】
1.一種土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 Si:采集土壤樣品的顯微圖像，并對所述顯微圖像進行預處理，以將所述顯微圖像轉化成灰度圖像并去除噪聲； 52:生成去噪后灰度圖像的灰度共生矩陣； 53:計算灰度共生矩陣的特征值對比度CON、相關性C0R、逆差矩IDM和熵ENT ； 54:根據事先設定的擬合指標對所述對比度CON、相關性C0R、逆差矩IDM和熵ENT進行擬合得到孔隙度的擬合方程； 55:將待測土壤的灰度共生矩陣的對比度CON、相關性C0R、逆差矩IDM和熵ENT代入所述擬合方程得到所述待測土壤的孔隙度。2.如權利要求I所述的土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，所述步驟SI中對所述顯微圖像進行預處理包括灰度轉化，閾值濾波去除噪聲，灰度直方歸一化，其中，灰度轉化公式為Gray=O. 3Rd+0. 59Grn+0. IlBl 其中，Gray為轉化后灰度值，Rd為紅色通道值，Grn為綠色通道值，BI為藍色通道值。3.如權利要求I所述的土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中灰度共生矩陣的生成方法如下 對于灰度圖像中任一個像素點，以該像素點為中心，定義該像素點所在的水平方向為0°，逆時針旋轉依次定義為45°、90°和135°，沿該四個角度統計灰度值為i，j，距離為d的像素點對，以得到四個不同的灰度共生矩陣。4.如權利要求3所述的土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，所述距離d取8 32范圍之內的值。5.如權利要求I所述的土壤孔隙度檢測方法，其特征在于，所述步驟S3具體計算方式如下 對比度 CON Z1 = Σν: 2 ! 2 Pd JMi-Jl= O)}相關性 COR f2=( Σ i Σ j(ij)p(i，j) μ χ-μ y) / σ χ σ y逆差矩 IDM :f3=( Σ i Σ jP(i, j))/(l+(i_j)2)熵 ENT f4=- Σ i Σ jp(i, j) log(p(i, j)) 其中，μ x，μ y是口,，Py的均值，σ χ, σ y是口,#的標準差,px, py為p(i, j)的邊緣概率密度，P(i，j)為灰度值分別為i、j的像素對出現的次數組成的矩陣歸一化后得到的灰度共生矩陣，Ng為灰度圖像的灰度等級，η取值為O...
【專利技術屬性】
技術研發人員：溫維亮，郭新宇，王虓，王傳宇，杜建軍，
申請(專利權)人：北京農業信息技術研究中心，
類型：發明
國別省市：
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