[发明专利]一种基于三维激光的同步碎石封层剥落识别方法

权利要求书

1.一种基于三维激光的同步碎石封层剥落识别方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1：制备室内同步碎石封层试件，并用扫刷试验进行剥落处理，在对剥落前后室内同步碎石封层试件固定配准基础上，对室内同步碎石封层试件剥落前后的表面纹理进行扫描，获取原始三维激光点云的三维坐标数据；

步骤2：基于matlab编译环境，采用低通滤波和小波基滤波对剥落前后原始三维激光点云三维坐标数据进行平滑降噪处理，截取室内同步碎石封层试件中央正方形区域的三维点云三维坐标数据作为试验数据；

其中，基于matlab编译环境，具体平滑降噪步骤为：

a)采用smooth函数对剥落前后室内同步碎石封层三维点云三维坐标数据进行平滑，并修复高程缺失点；

b)通过计算室内同步碎石封层试件直径长度和读取高程数据行列数的比例关系，确定高程数据中表示室内同步碎石封层试件100mm*100mm中央方形区域的行列位置；

c)采用wden函数对截取的中央方形区域高程数据进行二次滤波，实现小区域的精细纹理特征保留，获取平滑降噪后的中央方形区域剥落前后室内同步碎石封层激光点云三维坐标；

步骤3：基于matlab编译环境，提取剥落前后室内同步碎石封层中央方形区域三维点云三维坐标数据，求取中央方形区域剥落前三维激光点云三维坐标与剥落后三维激光点云三维坐标各点位高程坐标差值，以获取高程变化明显区域的平面坐标与高程差值坐标，记为三维差值坐标；采用数值为N的高程值对三维差值坐标进行等高线绘制，进而提取差值为N等高线对应的平面坐标，并依据单位集料面积对等高线平面坐标进行无效坐标剔除，该等高线平面坐标能够表征室内同步碎石封层试件剥落区域与剥落区域的边界线，即为剥落痕迹曲线平面坐标；

步骤4：依据方形区域剥落后室内同步碎石封层三维点云三维坐标数据，采用surf函数重构方形区域剥落后室内碎石封层三维模型，采用plot3函数将上述差值为N等高线平面坐标绘制于方形区域剥落后室内碎石封层三维重构模型中，而绘制出的空间闭合曲线即为剥落痕迹曲线，进而提取在方形区域剥落后室内碎石封层三维重构模型中等高线平面坐标对应的高程坐标；综上所获取等高线平面坐标以及对应的高程坐标即实现剥落痕迹曲线三维坐标提取；

步骤5：分析剥落痕迹曲线的三维形态特征，并计算室内同步碎石封层多维度剥落指标；

步骤6：根据室内同步碎石封层多维度剥落指标，获取碎石封层剥落严重程度评价指标，进而分析粒料剥落原因。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光的同步碎石封层剥落识别方法，其特征在于，步骤1室内同步碎石封层试件具体制备过程为：

a)准备粒径为9.5-13.2mm的石灰岩石料，洗净烘干，加热至170℃备用；

b)将SBS改性沥青在170℃的条件放置备用；

c)裁剪直径为300mm圆形油毡纸，压平放置，加热至60℃备用；空心钢桶浸水备用；

d)取出油毛毡，按照沥青最佳用量为1.35kg/m²将沥青均匀涂抹在油毡纸表面，即刻采用碎石撒布量为17kg/m²用水平推板撒布石料，并将碎石均匀撒布，撒布均匀后，用空心钢桶滚动粗平，放置在轮碾仪上碾压4～5遍；

e)在60℃下对采用步骤d)成型后的试件养生1h后，随后室内常温静放1d，室内同步碎石封层试件制备完成。

3.根据权利要求2所述的一种基于三维激光的同步碎石封层剥落识别方法，其特征在于，步骤1剥落处理具体为：

室内同步碎石封层试件制备完成后，将室内同步碎石封层试件在-15℃冷藏12h后，取出进行加速扫刷试验，实现对室内同步碎石封层试件的剥落处理。

4.根据权利要求2所述的一种基于三维激光的同步碎石封层剥落识别方法，其特征在于，步骤1中剥落前室内同步碎石封层试件固定配准处理的具体方法：

通过勾刻油毡纸外缘痕迹与地面刻印标记的方法，确定室内同步碎石封层试件正上与正左方向，对室内同步碎石封层试件进行固定配准。