[发明专利]一种集料颗粒识别方法

说明书

本发明公开了一种集料颗粒识别方法，包括：在适当位置（冷料堆、出料口、传送带等位置）为集料拍摄高清图像；利用matlab程序将图像信息的数值化处理；在多种滤波技术中根据图像采集效果选择合适的滤波技术为图像进行预处理；图像预分割与二值化；利用开、闭运算对图像进行形态学处理；利用基于距离变化的分水岭算法对图像进行初步分割；利用凹点等形态特征对颗粒精细校准与二次分割。该方法对集料颗粒取样位置不做出限定，仅需图像质量满足要求即可。结果显示该方法可以有效对集料颗粒进行有效分割，获取颗粒信息，为沥青混合料后续施工中集料检测与级配控制提供技术支持。

技术领域

本发明涉及一种对沥青混合料拌合前集料颗粒识别方法,属于沥青路面施工控制技术领域。

背景技术

沥青路面因其自身的优良特点，已成为当前我国路面结构的主要形式，各种不同类型的沥青混合料被广泛使用。集料沥青混合料的重要组成部分，其所占比例占到整个混合料质量的90%以上，因此集料性能在很多方面都决定了沥青混合料的使用性能。沥青混合料中不同集料的组成与配比，对混合料的高温稳定性、低温开裂性等路用性能影响重大，故对沥青混合料的级配组成选择与施工控制也是对混合料性能保障的重要因素。

保证集料颗粒的合格，级配的稳定是保障混合料路用性能的基础。传统的粗集料级配检测手段主要采用人工直接或接测量的方法，不仅费时费力、检测周期长、检测精度受人为操作水平因素影响，更重要的是采取低样本量的抽样检测，其结果并不能真实反映矿质混合料中集料特征参数。此外，当前的检测手段多为单目检测，即一种检测方法只能检测一个集料特征参数，使得检测效率低下。

对于级配的检测大多采用传统的沥青混合料级配检测方法，包括抽提法、燃烧法以及测定各档矿质集料级配的筛分法等。这些方法的共同缺点是操作步骤复杂、检测时间较长、污染大、测试精度较低以及时效性差，测试结果的准确性在一定程度上受操作人员的操作水平与熟练度影响。而且评价的滞后性使得对检测出存在偏差或错误的不合格路段无法进行补救，造成资源浪费，无法做到在施工环节对粗集料级配进行实时干预和控制。

随着现代科技的飞速发展，数字图像处理技术不断进步，并且广泛应用于各行各业。采集设备与采集技术的发展，使得图像的精度和分辨率不断提高；计算机以及图像处理设备的性能大幅提升，为数字图像处理技术提供了良好的硬件支持；各种图像处理软件及算法的发展，使得数字图像处理更加快速随着现代科技的飞速发展，数字图像处理技术不断进步，并且广泛应用于各行各业。采集设备与采集技术的发展，使得图像的精度和分辨率不断提高；计算机以及图像处理设备的性能大幅提升，为数字图像处理技术提供了良好的硬件支持；各种图像处理软件及算法的发展，使得数字图像处理更加快速高效、精确。

集料颗粒识别为其形态特征的检测与监控做前期准备，为级配数字化监控提供基础条件，进而达到对混合料的施工控制与性能保障的作用。但是现有沥青混合料施工中对集料颗粒质量与级配监控仍处于较低水平，难以精细化控制。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种集料颗粒识别方法，实现在沥青混合料拌合前对集料颗粒的图像识别，为混合料的形态检测与级配监控提供基础条件。

为了达到上述目的，本发明采用的方法是：一种集料颗粒识别方法，主要用于沥青混合料施工质量控制过程中，对拌合前集料颗粒进行识别，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据曝光时间与图像像素要求选择合适的相机，在合理的位置进行图像采集；

步骤二、将采集的彩色图像信息数值化，转换为灰度图像；

步骤三、通过滤波技术对图像进行降噪处理；

步骤四、将图像进行预分割，将前景与背景区分开，转换为二值图像；

步骤五、对图像进行形态学处理，主要对图像边缘、颗粒图像内部空隙等进行处理；