[发明专利]一种水泥混凝土孔结构特征分析系统及其测试方法

权利要求书

1.一种水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，包括涂色装置、抹平装置、图像采集装置和控制分析装置（11）；

所述的图像采集装置包括遮光支架板（7）、面光源板（8）和图像采集端（9），所述的面光源板（8）正对测量路面一侧设有平面光源，且中心位置固定有图像采集端（9）；遮光支架板（7）固定于面光源板（8）的四周；

所述的控制分析装置（11）分别通过连接线（10）与面光源板（8）、图像采集端（9）相连，用于控制面光源板（8）、图像采集端（9）的工作，还用于将图像采集端（9）采集到的图像进行分析处理，以获得水泥混凝土孔结构特征指标。

2.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的涂色装置包括涂色圆刷（1）、涂色管（2）、阀门（3）和涂料（4）；所述的涂色管（2）的底部连接有涂色圆刷（1），涂色管（2）上设有阀门（3），且涂色管（2）内部装有涂料（4）。

3.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的抹平装置包括抹平圆板（5）和抹平圆板手柄（6），抹平圆板手柄（6）底部固定连接有抹平圆板（5）。

4.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的图像采集端（9）为摄像装置。

5.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的控制分析装置（11）上设有用于开启和关闭控制分析装置（11）的电源开关（13）。

6.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的控制分析装置（11）上设有采集按钮（14），用于控制图像采集端（9）的工作；所述的控制分析装置（11）内设有蓄电池（16），用于为控制分析装置（11）提供电源。

7.根据权利要求1所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，所述的控制分析装置（11）上设有屏幕（12）和分析按钮（15），分析按钮（15）控制将图像采集端（9）采集到的图像进行分析处理，得出水泥混凝土孔结构特征指标；之后将图像和图像处理后的结果显示于屏幕（15）上。

8.一种水泥混凝土孔结构特征测试方法，采用权利要求1-7任意一项所述的水泥混凝土孔结构特征分析系统，其特征在于，步骤如下：

将待测水泥混凝土切面清扫干净，采用涂色装置将待测水泥混凝土切面均匀抹黑，待切面完全干燥后，采用抹平装置将白色填充材料压入涂黑后水泥混凝土切面上的孔结构内，得到处理好的水泥混凝土切面；

之后将图像采集装置移至处理好的水泥混凝土切面上，打开面光源板上的面光源和图像采集端，通过控制分析装置控制图像采集端进行图像拍摄，之后控制分析装置将拍摄到的图像进行分析处理，得出水泥混凝土孔结构特征指标。

9.根据权利要求8所述的水泥混凝土孔结构特征测试方法，其特征在于，所述的分析处理方法具体为：将采集到图像进行灰度处理，图像转化为由0-255共256个整数灰度级的黑白图像，再对图像进行二值化处理，阀值设置为0.5，二值化后图像像素矩阵用只有0和1的数字表示，1表示白色部分，0表示黑色部分，设二值化后图像像素矩阵为A；读取A矩阵中1的个数为n，表征气孔的数量；读取A矩阵中0的个数为m，则气孔面积占总面积的比例为L=n/（m+n）*100%。

10.根据权利要求9所述的水泥混凝土孔结构特征测试方法，其特征在于，所述的分析处理方法还包括：

设被测水泥混凝土切面的实际面积为A_s；被测切面中白色像素点总和为A_z，即为气孔总面积；孔径大于等于R的气孔面积为A_R，即有：

实际单位面积内像素点个数X=A_z/A_s 式（Ⅰ）；

孔径R对应的像素点个数X_R=π*R*R*X=π*R*R*A_z/A_s式（Ⅱ）；

式（Ⅱ）中，π为圆周率；

大于等于孔径R的气孔占整个气孔面积的百分比S_R=A_R/A_z*100% 式（Ⅲ）。