利用基于偏微分方程的图像滤波技术研究土壤孔隙-IngentaConnect.PDF

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: /publication/287255462 Studying soil pore structure by using image filtering technology based on partial differential equation model Article in Nong e Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Societ of Agricultural Engineering · Februar 2014 DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.03.011 CITATION READS 1 27 4 authors, including: Tusheng Ren China Agricultural Universit 114 PUBLICATIONS 1,551 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded b Tusheng Ren on 06 Ma 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file. 第 30 卷 第 3 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.3 78 2014 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2014 利用基于偏微分方程的图像滤波技术研究土壤孔隙结构 ※ 华 珊，陈 研 ，梁露焘，任图生 （中国农业大学资源与环境学院植物-土壤相互作用教育部重点实验室，北京 100193 ） 摘 要：利用自主研发的土壤切片数字图像处理分析系统软件，采用 3 种滤波方式，即 BMO 滤波（boundary mean oscillation 有界平均振荡模型）、PM 滤波（Perona-Malik 偏微分方程模型）和中值滤波，对免耕、翻耕和旋耕 3 种 耕作方式下不同深度土壤切片的数字图像进行去噪增强，并对处理后的图像进行了孔隙特征参数提取与统计。在 此基础上，探讨了几种图像滤波技术的效果以及耕作方式对不同土层土壤孔隙形态结构的影响，以期找到适用于 土壤切片数字图像的滤波技术，为后期土壤孔隙信息的提取与统计提供工具。结果表明，采用 BMO 滤波后，从 土壤切片数字图像得到的土壤孔隙度与试验结果最为接近；其中，孔径＜5 μm 的孔隙度显著大于其他图像滤波技 术的结果，而 5～50 μm 与＞50 μm 孔径的孔隙度与其他图像滤波技术的结果没有显著差异；与免耕相比，翻耕与 旋耕提高了表层土壤的孔隙度，增加了传导孔隙的比例。 关键词：土壤；图像处理；模型；有界平均振荡模型；土壤孔隙度；孔隙分布；图像滤波技术 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.03.011 中图分类号：S11+2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2014)-03-0078-08 华 珊，陈 研，梁露焘，等. 利用基于偏微分方程的图像滤波技术研究土壤孔隙结构[J]. 农业工程学报，2014， 30(3)：78－85. Hua Shan, Chen Yan, Liang Lutao, et al. Studying soi