数字图像处理下集料形状特征量化研究

张毓 董永强

【摘要】本文针对不同岩性集料形状特征，首先获取集料二维图像，基于厚度下的集料体积模型假设，对二维图像下的集料体积模型进行研究。提出了集料几何形态特征的二维指标，玄武岩9.5mm檔集料颗粒研究得出：二维指标圆度和凸度都接近于1，而轴度和针度值较小，表明该档玄武岩集料细长比不大，颗粒形状比较好。

【关键词】道路工程；集料；形态特征；数字图像处理

引言

集料棱角性对沥青混合料性能的影响十分重要的，许多外国学者都对集料棱角性的评价方法展开系统研究。为此，本文采用数字图像处理技术（DIP）技术，对不同集料形状特征量化研究。

1 集料的图像识别与处理分析

本文通过使用高倍数码相机进行集料图像的获取，采用白色背景，中间使用一角硬币参照，以此选取标尺能较准确的获得集料的实际平面尺寸。利用IPP软件进行形态分析。

图像识别的目的是对图像中感兴趣的对象进行测量，以获得它们的客观信息，从而对对象的进行分类、评价。而图像处理的目的则是使这一识别过程更方便、更准确。

对采集到的图像通过PS进行图像增强等预处理，通过MATLAB平滑分析及灰度门限法进行阀值分割。选取玄武岩9.5mm为例，进行PS预处理后的图像如下图1，然后利用IPP软件进行处理，图2为IPP处理后的轮廓图像。

图1玄武岩9.5mm集料采集图像

图2 IPP对玄武岩9.5mm轮廓选取图

2 集料几何形态特征指标

集料的形状特征会影响沥青混合料的力学特性和使用性能，针片状颗粒集料对沥青混合料的性能不利是我们所不希望出现的。……