[发明专利]沥青混合料的CT图像的材质分类方法

权利要求书

1.沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：包括三个步骤：

步骤一、图像获取；在图像获取这一环节中，利用工业CT对乳化沥青冷再生混合料试件和普通热拌沥青混合料试件进行了无损伤断层扫描，获得清晰的CT扫描图像；

步骤二、图像处理；在图像处理这一环节中，采用OTSU阈值分割法对CT扫描图像进行材质分类，利用图像分割算法对存在亮度不均匀问题的CT扫描图像进行处理；

步骤三、三维重构；利用VGStudio MAX 2.0对不同的材质进行了三维重构，并通过比较空隙率和粗集料颗粒体积的计算值与实测值，验证了材质分类的效果；

所述步骤二中，利用改进的图像分割算法对存在亮度不均匀问题的CT扫描图像进行处理。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述步骤一中，所述图像获取包括试件制备和CT扫描试验；

所述试件制备包括乳化沥青冷再生混合料试件制备和普通热拌沥青混合料试件制备；

所述CT扫描试验为利用CT设备对乳化沥青冷再生混合料试件和普通热拌沥青混合料试件进行了无损伤断层扫描，获得清晰的CT扫描图像。

3.根据权利要求2所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述乳化沥青冷再生混合料试件制备包括如下步骤：步骤一、冷再生混合料级配设计；步骤二、确定最佳含水率；步骤三、确定最佳乳化沥青用量；步骤四、CT扫描试件成型。

4.根据权利要求2所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述普通热拌沥青混合料试件制备包括如下步骤：步骤一、级配设计；步骤二、确定最佳油石比；步骤三、CT扫描试件成型。

5.根据权利要求1所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述步骤二中，利用改进的图像分割算法对存在亮度不均匀问题的CT扫描图像进行处理，具体处理方法包括：对圆形截面图像的亮度不均匀问题的处理以及对矩形截面图像的亮度不均匀问题的处理。

6.根据权利要求5所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述圆形截面图像的亮度不均匀问题的处理：将图像划分为若干个环形子图像，分别对它们进行材质分类，然后将提取出的材质图像合并，从而解决了亮度不均匀问题；将圆形截面图像划分为若干个个部分。

7.根据权利要求6所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：将圆形截面图像划分为6个部分；其中，中心为圆形(S1)，另外5个部分为相互嵌套的圆环(S2-S6)，圆环的宽度与圆形的半径相等，分别计算每个部分的阈值T1和T2。

8.根据权利要求6所述的沥青混合料的CT图像的材质分类方法，其特征在于：所述对矩形截面图像的亮度不均匀问题的处理：采用亮度均衡技术来解决矩形截面图像的亮度不均匀问题，具体采用形态学变换中的底帽变换来达到亮度均衡的目的；膨胀和腐蚀是两种基本的形态学运算，它们都是利用一个称为结构元素的集合来实现图像的形态变换；

膨胀：在灰度图中，使用结构元素b对图像f做膨胀运算记为定义为：

上式的实质是以结构元素为模板，求像素邻域灰度值的最大值作为输出，随着结构元素在图像中的所有位置平移，最终得到膨胀后的图像；

腐蚀：使用结构元素b对图像f做腐蚀运算记为定义为：

上式的实质是以结构元素为模板，求像素邻域灰度值的最小值作为输出，随着结构元素在图像中的所有位置平移，最终得到腐蚀后的图像；开运算和闭运算是膨胀和腐蚀的合成运算；

闭运算：使用结构元素b对图像f做闭运算记为f·b，定义为：

闭运算即图像f先被结构元素b膨胀，膨胀的结果再被b腐蚀。