[发明专利]一种土壤空隙原位监测方法及装置

权利要求书

1.一种土壤空隙原位监测方法，其特征在于，包括：

将微根管埋入土壤中，并将观察管插入微根管，通过安装于观察管内的摄像机采集土壤数字图像；

基于所述土壤数字图像特征对所述土壤数字图像进行处理，提取土壤空隙边缘；

对土壤空隙的参数量化，提取所述土壤空隙边缘的指标参数并进行数据统计分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微根管分为地上部分和地下部分，地上部分不透光且配有遮光盖，地下部分可透光且为封闭端口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观察管还包括旋转定位装置，所述旋转定位装置用于控制插入土层深度和摄像机的旋转角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述土壤数字图像特征对所述土壤数字图像进行处理，提取土壤空隙边缘包括：

基于土壤数字图像的颜色、亮度、纹理，对所述土壤数字图像进行拼接、灰度图转化后，再分别进行滤波、栅格图像处理、栅格化转矢量化、平滑处理、中值滤波、图像增强、二值化、边缘检测处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤空隙的参数至少包括土壤空隙数、空隙面积、孔隙度及空隙周长。

6.一种土壤空隙原位监测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于将微根管埋入土壤中，并将观察管插入微根管，通过安装于观察管内的摄像机采集土壤数字图像；

提取模块，用于基于所述土壤数字图像特征对所述土壤数字图像进行处理，提取土壤空隙边缘；

分析模块，用于对土壤空隙的参数量化，提取所述土壤空隙边缘的指标参数并进行数据统计分析。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微根管分为地上部分和地下部分，地上部分不透光且配有遮光盖，地下部分可透光且为封闭端口。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述观察管还包括旋转定位模块，所述旋转定位模块用于控制插入土层深度和摄像机的旋转角度。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述基于所述土壤数字图像特征对所述土壤数字图像进行处理，提取土壤空隙边缘具体为：

基于土壤数字图像的颜色、亮度、纹理，对所述土壤数字图像进行拼接、灰度图转化后，再分别进行滤波、栅格图像处理、栅格化转矢量化、平滑处理、中值滤波、图像增强、二值化、边缘检测处理。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述土壤空隙的参数至少包括土壤空隙数、空隙面积、孔隙度及空隙周长。