[发明专利]一种提取CT数字图像中整个土壤团聚体孔隙结构的方法

权利要求书

1.一种提取CT数字图像中整个土壤团聚体孔隙结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取土壤团聚体的CT数字图像，并对图像进行预处理，包括：去除不包含团聚体信息的多余图像，以及对土壤团聚体图像进行分割，区分图像中的孔隙和固相两部分，并提取出其中的固相部分；

(2)根据提取出的固相部分图像的特征进行参数优化，具体包括：

根据图像的三维信息，确定最大距离的优化值，假设图像的三维信息是长×宽×高，如果长宽高，则最大距离设置为(长²+宽²)^1/2；如果高长宽，则最大距离设置为(长²+高²)^1/2；如果宽高长，则最大距离设置为(宽²+高²)^1/2；

通过计算团聚体的内部孔隙连通度，确定光线数量的优化值，首先在图像中选取一个区域，并计算出该区域的总孔隙率，然后计算出连通孔隙的孔隙率，最后通过连通孔隙的孔隙率与总孔隙率的比值计算出团聚体的内部连通度；

利用环境光遮蔽计算方法提取整个土壤团聚体的孔隙部分，具体为：在土壤团聚体图像中，土壤孔隙为背景，以土壤固相部分为前景；将图像中每个背景体素的光线投射到各个方向，直到光线到达前景；

到达前景的光线数量与总体光线数量的比值定义为环境遮挡值，环境遮挡值在归一化之后在0和1之间；

待计算完成之后，得到环境光场遮蔽图，对该图像进行图像分割，提取出整个团聚体中的孔隙结构。

2.根据权利要求1所述的提取CT数字图像中整个土壤团聚体孔隙结构的方法，其特征在于，根据CT图像灰度值的不同，对图像中的土壤固相部分和孔隙部分进行识别和提取。

3.根据权利要求1所述的提取CT数字图像中整个土壤团聚体孔隙结构的方法，其特征在于，还包括对提取出的固相部分的二值化图像进行保存。

4.根据权利要求1所述的提取CT数字图像中整个土壤团聚体孔隙结构的方法，其特征在于，当团聚体内部连通度在0.3～0.5之间时，光线数量设置为30；当团聚体内部连通度在0.5～0.7之间时，光线数量设置为40；当团聚体内部连通度在0.7时，光线数量设置为50。