基于SFS的土壤三维结构恢复及孔隙度计算

摘要：

[目的]为了快速、准确地计算土体结构和孔隙度等特征，提出一种基于SFS算法（shape from shading）的土壤三维结构重构方法。[方法]首先获取土壤的灰度显微图像，根据朗伯表面漫反射模型建立土壤的光照方程；然后利用泰勒展开法和雅克比迭代法求解光照方程，计算出像素点高度值并实现土壤的三维重建；最后根据正态分布校正高度值计算土壤孔隙度。[结果]实验结果证明，该方法计算得出的孔隙度与环刀烘干法测得的结果相差0.81%，误差率1.75%。[结论]利用显微图像中土壤结构的三维信息，可以客观准确地计算出土壤孔隙度等物理特征。

关键词：土壤微形态学、SFS、三维结构重建、土壤孔隙度、正态分布

分类号：TP391.41;TN911.73;P631.813

资助基金：国家自然科学基金;国家高技术研究发展计划（863计划）;国家科技支撑计划

在线出版日期：2013-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：4950-4956