基于數(shù)字圖像處理技術(shù)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(zhuǎn)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(nóng)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(chǎn)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(dǎo)致分析結(jié)論不準(zhǔn)

2、確。圖像處理技術(shù)是一門集光學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科為一體的綜合邊緣學(xué)科，近幾年已迅速滲透到農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)技術(shù)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(shù)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(shè)計。以土壤入滲性能線源入流方法為基礎(chǔ)，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?qū)ο蟮目梢暬Z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(nèi)容包括。 利用數(shù)字?jǐn)z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(shè)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(biāo)定，將采集得到的圖像進行圖像格式轉(zhuǎn)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(yù)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(xué)模型計算出入滲率，