土壤孔隙结构自动化检测系统研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：杨茜, 李伟松, 李朝亮, 程曼, 袁洪波,

单位：1. 河北农业大学机电工程学院，河北保定，071001； 2. 河北省智慧农业装备技术创新中心，河北保定，071001

摘要：针对当前土壤或基质内部孔隙结构检测系统存在精度较低、自动化程度较差、检测成本较高等问题，设计一种低成本的土壤孔隙结构自动化检测系统。系统由自动化研磨模块、断面图像采集模块和运动控制模块三部分组成，首先对土壤或基质样品进行连续地自动高精度断面研磨并获取具有序列信息的断面图像；然后对断面图像进行裁剪、增强和分割等处理，最后提取出相关的孔隙分布信息。试验结果表明：该自动化检测系统采用优化的断面图像处理方法，能够基于图像自动统计出每一个断层上大孔隙和有效孔隙的数量；在样本断层厚度和断层图像分辨率方面均优于CT扫描，分别可以达到0.05mm和2 400万像素，且使用成本较低。因此，该自动化检测系统为土壤孔隙结构研究提供新的技术手段和装备支撑。

关键词：土壤,断层成像,孔隙检测,孔隙结构,孔隙数量

基金资助：河北省自然科学基金项目（C2021204156）