基于偏微方程的数字图像处理在土壤孔隙研究中的应用

土壤中的水、气、热的运动和植物根系在土壤中的伸展过程直接受土壤孔隙的大小、数量、连续性、弯曲度和分布状况的影响。本项研究通过获取二维的数字土壤微形态切片，采用基于偏微分方程的Perona-Malik模型进行数字图像处理的方法来研究土壤孔隙的形态结构。在得到土壤切片数字图像的过程中，切片图像所反映的孔隙状况往往因为各种因素会带有噪声，这严重影响了对孔隙特征提取的效果。因此在图像预处理中，图像去噪、增强和边缘检测是孔隙特征提取图像处理中非常重要的内容。通过对Perona-Malik 方程的各种求解方法（解析解和数值解）的研究，以期对土壤切片图像进行更好的去噪声、平滑、增强，得到更加精确的土壤孔隙数据。