原状土壤的宏观物理力学特性与其微观特性密切相关。对土壤微观结构关键要素分析是对土壤宏观物理力学特性进行分析的关键,所以对土壤微观结构关键要素分析有着重要意义和应用价值。本文以黄土电镜图像为研究对象,以黄土微观结构关键要素的提取与分析为目的。利用数字图像处理技术对黄土微观结构关键要素(孔隙、粉粒、粘粒团)进行提取,并进行简单计算及定量分析,旨在对黄土微观结构关键要素进行特征分析,进而为宏观物理力学特性研究提供帮助。本研究主要内容包括以下三个方面:(1)黄土微观结构关键要素电镜图像预处理。预处理过程主要包括图像分割与比例尺长度提取。其中图像分割可以减少比例尺区域对黄土微观结构关键要素区域的影响,比例尺长度提取采用边缘检测和霍夫直线检测。(2)黄土微观结构关键要素提取,主要包括孔隙、粉粒、粘粒团等。提取黄土微观结构关键要素孔隙时,主要对黄土微观图像进行预处理去噪、直方图统计、峰谷法阈值分割;提取黄土微观结构关键要素粉粒时,主要对图像进行开运算预处理,直方图统计,峰谷法阈值分割;提取粘粒团时,主要利用孔隙和粉粒结果进行提取。(3)对得到的孔隙、粉粒提取结果进行轮廓提取与计算。由于孔隙提取结果存在孤立点,所以要采用开运算剔除孤立点,并对开运算结果进行轮廓提取,而对于粉粒提取结果由于不存在孤立点,可直接进行轮廓提取。将得到的孔隙和粉粒结果进行程序简单定量分析。通过实验验证并与人工手绘描图进行对比,孔隙和粉粒的面积比结果误差在3%-11%范围内。对得到的孔隙、粉粒图像用IPP软件做进一步分析,得到不同原状黄土粉粒和孔隙的定量微观结构参数,并分析不同地区原状黄土的组成特征。实验结果表明甘肃兰州黄土粉粒的平均直径最大可到达22.25?m,形状最偏离圆形,三个区域颗粒排布在空间分布均匀;甘肃兰州黄土的孔隙平均直径与陕西西安的接近分别为19.94?m和18.58?m,形状更偏离圆形;粉粒的平均直径接近于孔隙的平均直径,粉粒形状更接近于圆形。