农田背景噪声下的土壤结构体数字图像信息特征

智慧农业的技术基础是基于机器主体的农情信息获取、加工与分析。土壤结构管理是智慧农业的重要子模块,但目前尚不清楚农田背景噪声下土壤结构体的图像信息特征以及目标信息的信噪分离、纯化和加工方法。本研究逐级递进界定田间土壤结构体的数字图像信息特征,并针对自然光源、秸秆及有机质混杂、土壤结构体孔隙等噪声源逐一处理,同时引入了线段法、体视概率法定量土壤结构体信息。筛分法所得结果用于对照。结果表明农田背景下土壤结构体信息受多重环境背景噪声影响,为此需要进行系统补光、噪声过滤、土壤孔隙形态修补等技术处理才能够实现基于机器主体的土壤结构体目标信息获取。运用线段法和体视概率法均能较好地定量土壤结构体的尺度分布信息,线段法与体视概率法所得到的土壤结构体的累积分布数据与筛分数据的相关性(R^2)大于0.96、均方根误差(RMSE)小于0.1 mm。