[发明专利]快速确定混凝土切片内砂浆/骨料面积含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速确定混凝土切片内骨料/砂浆面积含量的方法，尤其是一种基于彩色图像分割技术快速确定混凝土切片内骨料/砂浆面积含量的方法。

背景技术

在细观尺度下混凝土可看作由骨料和砂浆组成的两相复合材料。混凝土微观检测分析中常常需要确定切片中砂浆/骨料的面积或面积含量（面积含量指混凝土切片中的砂浆/骨料的面积占切片总面积的百分比）。

目前，通常采用的方法是将切片图像导入CAD或Photoshop等绘图软件中，手工勾绘出骨料的轮廓，然后计算确定骨料的面积，再通过得出的骨料面积计算切片中砂浆/骨料的面积含量。

该方法存在如下缺陷：

1、手工勾绘耗时长，导致该方法的效率不高，尤其是处理量较大时，弊端更为明显；

2、由于切片中各区域的面积大小不一，且形状各异，而且手工勾绘过程操作时间较长，因此，不仅操作效率低，而且对于操作人员而言也是一种考验，稍不注意即会出现错误，若要保证结果的准确，操作人员往往要付出极大的辛劳，而且长期从事该工作时，还容易对操作人员的身体造成些许危害，如近视等；

3、该种方法对于操作人员的个人能力、业务水平具有较高的依赖程度，对于相关素质不高的人员而言，难以胜任该工作；

4、由于切片中主要是砂浆和骨料，二者的色泽、亮度等差别不大，使得制成的切片内，骨料的边缘存有不够清晰的情况，此时，肉眼往往难以区分，使得手工勾绘困难，进一步容易导致结果偏差；

5、操作过程一定要先计算出骨料的面积，之后才能确定面积含量，对于仅需要面积含量的情况，其计算骨料面积的中间步骤实属多余，使得整个过程更加繁琐，增加了工作量，也导致出错率更高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种快速确定混凝土切片内骨料/砂浆面积含量的方法，可快速且准确地确定混凝土内砂浆、骨料的面积或面积含量。

本发明提供的主要技术方案是：

一种快速确定混凝土切片内骨料/砂浆面积含量的方法，其包括如下步骤：

步骤S100、获取混凝土切片的数字图像中砂浆和/或骨料的像素数；

步骤S200、利用步骤S100中获取的像素数来计算得出混凝土切片内砂浆/骨料的面积含量。

其中，优选为，所述步骤S100中，所述数字图像为彩色的。

优选为，所述像素数是通过对黑白图像的像素计数获得的。

优选为，所述黑白图像是通过彩色图像分割得到的。

优选为，所述彩色图像分割是以HSB空间中亮度通道的两峰值的中间值的±5作为分割阈值进行的。

上述任一种所述的方法中，优选为，所述混凝土切片是经过染色的。

优选为，所述混凝土切片是采用染色溶液进行染色的，所述染色溶液是由有机染色剂和酒精配置而成的或是由染色剂和水溶性液体配置而成的。

优选为，所述混凝土切片是浸泡于所述染色溶液中进行染色的。

优选为，所述浸泡的时间为5至24小时。

优选为，所述混凝土切片经浸泡染色晾干后，进行打磨以除去表面残留的溶质。

优选为，所述染色的整个过程是在不对混凝土切片进行加热、抽真空或施加高压的常态试验室条件下进行的。

本发明方法操作简单方便，采用数字图像处理方式获得骨料、砂浆的面积/面积含量，效率很高，尤其是处理量较大时，效果更明显，且该方法的可再现性好，对于人工操作水平的依赖度较低，减少了人工误差的操作出错几率，并降低了劳动强度，还有助于节约人工资源，经过染色处理后骨料边缘易于分割，准确度更高，且可以在不计算出面积的情况下即可得出面积含量，步骤更简洁。

附图说明

图1是本发明一个实施例的流程示意图；

图2是本发明又一个实施例的流程示意图；

图3是本发明中对现有技术进行对比的对比例的流程示意图；

图4是本发明第一对比例中的混凝土切片染色前的组织结构的数字图像示意图；

图5是图4的HSB空间通道信息统计示意图；

图6是本发明第一对比例中的混凝土切片染色后的组织结构的数字图像示意图；

图7是图6的HSB空间通道信息统计示意图；

图8是对图6中的组织结构示意图利用图7中的统计信息进行图像分割后得到的黑白组织结构的数字图像示意图（其中，白色区域为骨料）；

图9是对图4中的组织结构示意图利用现有技术手工划分骨料后的切片图像示意图；