基于數(shù)字圖像處理技術的土壤入滲性能自動測量系統(tǒng)研究.pdf

1、入滲是降水、地面水、土壤水和地下水相互轉化的一個重要環(huán)節(jié)。而土壤入滲性能是土壤重要的物理特性之一，也是水文、農田水利研究中的重要參數(shù)。因此定量確定土壤的入滲性能有助于進一步探索地表產流的機理及其規(guī)律，對于減少地表徑流，增加土壤入滲，作物水分利用等方面的研究具有很重要理論意義和實踐價值。 目前測量土壤入滲性能的試驗方法和試驗裝置完全靠人工管理和監(jiān)測，費時費力，效率低，在數(shù)據(jù)處理中摻雜了過多的人為因素，造成較大誤差，導致分析結論不準

2、確。圖像處理技術是一門集光學、數(shù)學、計算機科學等學科為一體的綜合邊緣學科，近幾年已迅速滲透到農業(yè)科研和生產技術方面。本研究首次嘗試將由計算機控制的機器視覺及圖像處理技術引入到土壤入滲性能的研究中，進行了土壤入滲性能自動測量系統(tǒng)的硬件及軟件設計。以土壤入滲性能線源入流方法為基礎，本研究實現(xiàn)了對表征土壤入滲現(xiàn)象的線源水流在地表推進過程實時采集、入滲率的自動計算、入滲率曲線的實時顯示。本系統(tǒng)基于Windows開發(fā)平臺，采用面向對象的可視化語言

3、C++編程，界面友好，操作簡單。其在算法的處理速度快，適合實時處理的需要。本研究內容包括。 利用數(shù)字攝像頭從任意角度對地表徑流推進過程進行實時采集，并按使用者設定的時間間隔截取數(shù)字圖像輸入計算機。采用測試模板對試驗裝置進行標定，將采集得到的圖像進行圖像格式轉換、灰度變換、幾何失真校正、去除反光、圖像分割選取閾值等預處理操作，而后提取水流在地表的濕潤面積。再采用有效的算法，計算土壤濕潤面積值。根據(jù)土壤入滲性能數(shù)學模型計算出入滲率，