[发明专利]基于二维数字图像处理的沥青混合料接触特性的评价方法

摘要

本发明提供的一种基于二维数字图像处理的沥青混合料接触特性的评价方法，包括图像获取步骤和图像预处理步骤；所述图像获取步骤依次包括圆柱体试件的制作、切片试件的制作以及对切片垂直方向截面的高精度二维图像扫描步骤；所述图像预处理步骤依次包括将高精度二维图像转换灰度图步骤、应用阈值法从沥青胶浆和空隙中区分出粗集料步骤、将灰度图分割为一组相同大小的矩形图分别进行阈值优选以及对颗粒轮廓进行检查和修正；还包括接触定义步骤和指标计算步骤。

主权项

1.基于二维数字图像处理的沥青混合料接触特性的评价方法，包括图像获取步骤和图像预处理步骤；所述图像获取步骤依次包括圆柱体试件的制作、切片试件的制作以及对切片垂直方向截面的高精度二维图像扫描步骤；所述图像预处理步骤依次包括将高精度二维图像转换灰度图步骤、应用阈值法从沥青胶浆和空隙中区分出粗集料步骤、将灰度图分割为一组相同大小的矩形图分别进行阈值优选以及对颗粒轮廓进行检查和修正；其特征在于：还包括接触定义步骤和指标计算步骤；在所述接触定义步骤中，接触距离定义为集料边界的像素点距离其他任意一个集料的边界像素点的最小距离，集料边界像素点的接触距离如果小于预先设定的最大接触距离，则定义此像素点为接触像素点；两个集料之间的接触像素点组成接触线，接触线的长度为将接触线像素点总个数换算为长度单位所得的毫米值，接触线的方向被定义为从开始点到接触线的终点的辅助直线与图像的水平轴的夹角；在所述指标计算步骤中，首先对经过图像获取和预处理步骤获得的沥青混合料试件粗集料间的接触距离、接触线长度和方向以及接触线个数指标进行确定；然后给出接触距离分布指标、接触长度分布指标以及接触方向三类指标并计算各类指标数值；1)所述接触距离分布指标包括平均接触距离d_ave、接触距离不大于0.5mm所占比P_d≤0.5mm以及接触距离不大于1mm所占比P_d≤1mm，其计算公式分别如下：其中：N：一个截面内所有集料边界像素点总个数；d_i：边界像素点i的接触距离，单位为mm；N_d≤0.5mm：接触距离不大于0.5mm边界像素点个数；N_d≤1mm：接触距离不大于1mm边界像素点个数；2)所述接触长度分布指标包括接触线总长L_sum、接触个数No.contact以及平均接触长度L_ave；其中，L_sum表示一个截面内所有接触像素点的换算长度标准值，No.contact表示一个截面内接触总个数标准值，L_ave为L_sum与No.contact的比值，其计算公式分别如下：其中：A_s：标准图像尺寸15000mm²，150*100mm矩形；A_i：截面i面积，单位为mm²；L_i：截面i实际接触总长单位为mm；No.contact_i：截面i实际接触总对数；3)所述接触方向指标包括接触线倾角均值θ、接触线倾角集中度Δ；其计算公式分别如下：其中：θ_k：各截面接触线k与水平轴夹角；N：各截面中接触线总条数。