黄土因其湿陷性、结构性等常对各类工程造成影响，其灾变机理已成为地质、岩土领域的研究热点与难点。黄土灾害与其物理力学性质密不可分，而其物理力学性质很大程度决定于其微结构。本文在对西安市临潼区骊山黄土的物理力学性质研究的基础上，结合计算机图形学和分形学，研究了黄土微结构图像的处理方法及其结构的定量方法，取得了下列主要成果：1、比较了基于CT技术和SEM技术的黄土结构图像获取方法的优劣势。通过对比不同放大倍数的SEM照片发现，选择中倍数区内（即1000~2000放大倍数条件下）的SEM照片进行定量较为合适；利用CT技术可无损等间距地观察土体内部结构，发现黄土内部孔隙的数量与其埋藏深度成反比，同时可以对土体内部结构构造进行连续观测，为定量化提供一定的技术支持。2、采用典型数字图像算法对黄土微结构图像进行了处理，使其发生诸如二值，消噪，模糊等变化，便于黄土内部结构的观察。通过比较多种边缘检测算法在黄土微结构图像中的应用结果，针对黄土微观结构的性质，提出了一种改进了的边缘检测算法，并通过试验应用于检测黄土的颗粒边缘中。3、应用适应性原理对黄土内部结构的分形机制进行了研究，并探讨了尺码与分形结构的关系。将黄土内部空间结构的数据类型划分为：点对象、线对象、非封闭面对象、不规则实体对象四类，着重陈述了面状要素和体状要素的包含对象及计算方法，且在体状要素的计算过程中，提出了利用计算机断层扫描技术获取黄土断面照片，通过计算孔隙的周长和面积的方法获取黄土孔隙形态的三维分形维数的方法。该方法简化了孔隙周长和面积的计算过程，提高了计算三维分形维数的工作效率。最后，对多种分形维数的计算方法进行了评价，比较了基于扫描电镜手段和基于计算机断层扫描技术手段的优缺点。