[发明专利]一种沥青混合料空隙分布均匀性评价方法

权利要求书

1.一种沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制备沥青混合料的标准马歇尔试件，利用工业CT扫描设备对制备的标准试件进行扫描，分别获取其横截面和轴截面的二维断层灰度图像；

步骤2、对所述的二维断层灰度图像进行数字图像处理，得到标准试件横截面和轴截面内空隙分布的矢量化图像；

步骤3、对所述的空隙分布矢量化图像进一步划分为n个区域，获取每个图像区域内的空隙数量和每个空隙的面积及几何中心；

步骤4、根据所述的每个图像区域内的空隙数量和每个空隙的面积，计算每个图像区域内空隙率K_i；

K_i＝V_i/C_i

式中：V_i指第i个图像区域内所有空隙的总面积；

C_i指第i个图像区域的面积；

i为图像区域的编号，i＝1、2、3、…n；

步骤5、以整个图像区域的几何中心为原点，建立平面直角坐标系，计算所述的每个图像区域内的空隙均匀性系数D_i；

式中：N_i为第i个图像区域内的空隙数量；

x_ij为第i个图像区域内第j个空隙的几何中心的横坐标，1≤j≤N_i；

y_ij为第i个图像区域内第j个空隙的几何中心的纵坐标，1≤j≤N_i；

A_ij为第i个图像区域内第j个空隙的面积，1≤j≤N_i；

步骤6、根据所述的每个图像区域内空隙均匀性系数D_i，计算n个图像区域内空隙均匀性系数D_i的变异系数CV，作为整个图像内空隙分布的均匀性评价指标；

式中：为n个图像区域内空隙均匀性系数的平均值。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤2中，所述对二维断层灰度图像进行数字图像处理包括图像增强，所述图像增强具体如下：首先利用灰度直方图增强灰度图像中不同灰度之间的反差，然后利用中值滤波法和数学软件MATLAB中的medfilt2()函数对增强处理后的灰度图像进行平滑处理，最后利用线性高斯滤波器对平滑处理后的灰度图像进行锐化处理。

3.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤2中，所述对二维断层灰度图像进行数字图像处理还包括边缘检测，所述边缘检测具体如下：利用图像分析软件Image Pro Plus对图像中空隙、集料与沥青砂浆进行边缘检测和轮廓识别。

4.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤2中，所述对二维断层灰度图像进行数字图像处理还包括图像矢量化，所述图像矢量化具体如下：首先利用基于边缘的分割技术将边缘检测得到的灰度图像进行二值化处理和图像分割，然后利用矢量化处理软件AlgoLab Photo Vector对二值化图像进行矢量化处理。

5.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中，所述对空隙分布矢量化图像进一步划分具体如下：对于圆形横截面内空隙分布的矢量化图像，以图像中心为圆心，划分为n个直径等差变化的同心圆；对于矩形轴截面内空隙分布的矢量化图像，平均划分为n个长度和宽度均相等的矩形。

6.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中，n≥8。

7.根据权利要求1所述的沥青混合料空隙分布均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中所述获取每个图像区域内的空隙数量和每个空隙的面积及几何中心，以及在步骤5中获取空隙几何中心的横坐标和纵坐标具体如下：利用Image Pro Plus软件中的count/size工具对所示空隙分布矢量化图像进行空隙统计，利用count/size工具下的selectmeasurements选项获取所示空隙分布矢量化图像中空隙的数量和每个空隙的面积、几何中心及横、纵坐标信息。