[实用新型]沥青与集料之间黏附性的自动测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沥青与集料之间黏附性的测量系统，尤其涉及一种采用数字图像处理器的沥青与集料之间黏附性的自动测量系统。

背景技术

现有规范沥青与集料黏附性试验方法中对沥青与集料之间的黏附性判断主要采用人工观测。这一方法受人为因素的影响，不同人员观测的结果相差较大。为减少人为观测误差，采用数码相机拍照采集图像，并用软件进行图像处理，计算获得沥青在集料表面的残留度，进而获得沥青与集料之间的黏附性指标。集料表面的粗糙度显著高于沥青表面，自然光线照射到集料表面产生漫反射，而照射在沥青表面易发生镜面反射。但在自然光照射的条件下，无论是镜面反射还是漫反射的反射光束都是杂乱无章的，导致采集到的试样数字图像上沥青与集料的亮度差异较小，沥青、集料及背景三部分界限不清，数字图像处理器难以准确区分，易在软件处理过程中出现计算偏差，不能保证测试结果的精确度。

实用新型内容

本实用新型的目的是：1.减少沥青与集料之间黏附性判断的人为观测误差；2.减少自然光线对沥青与集料之间的黏附性测量的干扰，提高测量精确度。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

提供一种沥青与集料之间黏附性的自动测量系统，包括数码相机和设有图像处理软件的数字图像处理器，数码相机采集的图像导入到数字图像处理器，还包括顶壁开有一孔的暗箱、试样载物台、定向照明光源和电源，所述数码相机置于暗箱外顶部，数码相机的镜头通过暗箱顶壁的孔伸入暗箱，数码相机机体将暗箱上的孔完全遮盖；定向照明光源与电源连接后对称布设于暗箱内部黑色侧壁上，沥青与集料试样置于暗箱内底部白色的试样载物台上。

所述定向照明光源采用高亮度红色发光二极管，所述电源电压为+3V，电流为5A。

所述暗箱为正方体，暗箱四个内侧壁均分A行布置所述发光二极管，行间距相同，每行发光二级管的数量为B个且间距相同。

所述发光二极管所发光线波长优选为660nm，A优选为3，B优选为19。

本实用新型采用在背景为黑色的暗箱内侧壁上对称布设小光谱带宽的定向照明光源，粗糙的集料表面发生漫反射，反射光线会发散到各个方向，而光源在光滑的沥青表面发生镜面反射产生平行的反射光束。在这种照明情况下，由于沥青与集料的反射率的区别，可较好辨别沥青与集料区域。试样背景颜色采用与集料、沥青颜色相差较大的白色，以更好界定集料边缘轮廓，将自然光线对数字图像采集的干扰降至最低，使采集到的数字图像中沥青、集料和背景三者之间对比度高，边界清晰，经过数字图像处理器处理计算得到的沥青与集料之间的黏附性数据精确度大大提高，排除了人为观测的不确定性。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为图1中数字图像采集装置结构示意图；

图3为定向照明光源电路原理图。

图中：1、数码相机，2、暗箱，3、定向照明光源，4、试样，5、试样载物台，6、电源。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的原理框图，图2为本实用新型数字图像采集部分结构示意图，由数字图像采集装置和数字图像处理器组成，其中数字图像采集装置包括数码相机1、暗箱2、定向照明光源3、由沥青与集料组成的试样4、试样载物台5和电源6，暗箱2采用正方体，暗箱2顶壁开有一圆孔，数码相机1的镜头通过暗箱2顶壁的孔伸入暗箱2拍摄数字图像，白色的试样载物台5位于暗箱2底部，试样4置于试样载物台5上，暗箱2的四个内侧壁均为黑色，四个内侧壁上对称设置四块安装有定向照明光源3的电路板，定向照明光源3采用所发光波长为660nm的发光二级管，每块电路板上等间距设置3排发光二级管，每排等间距设置19个发光二极管，如图3定向照明光源电路原理图所示，发光二级管并联接于两个+3V/5A的电源6。

由于发光二级管所发光线光谱带宽小，粗糙的集料表面发生漫反射，反射光线会发散到各个方向，而光滑的沥青表面发生镜面反射产生平行光束。在这种照明情况下，由于沥青与集料的反射率的区别，可较好辨别沥青与集料区域。试样4背景颜色即试样载物台5的颜色采用与集料、沥青颜色相差较大的白色，以更好界定集料边缘轮廓。

定向照明光源3环绕在试样4的周围为数码相机1的图像采集提供光源，增加照明的亮度，并从试样4四周照明以减少单向照明带来的阴影问题；运用暗箱2阻断外部自然光线的影响。

使用数码相机1采集的试样4的数字图像文件，格式为RGB彩色图片。在数字图像中，集料部分显示为红色，集料表面覆盖的沥青部分显示为黑色，背景部分显示为橙色。将数字图像导入装有Image Pro-plus软件的数字图像处理器进行处理，确定数字图像中分别代表沥青和集料的不同颜色像素点的数量，便可以计算出集料表面剩余的沥青面积占整个集料表面的百分比，即为沥青与集料之间的黏附性指标。