[发明专利]一种路用集料的自适应检测方法

说明书

本发明公开了一种路用集料的自适应检测方法，包括：对待检测的路用集料颗粒图像依次进行滤波处理、二值化处理、形态学处理；确定二值化路用集料颗粒图像的质心坐标和方向角，随后旋转二值化路用集料颗粒图像使二值化路用集料颗粒图的方向角垂直于水平线；提取旋转后的路用集料颗粒图像中每个集料颗粒的特征参数，特征参数包括紧凑因子、投影轮廓、边缘点到质心距离分布，依据每个集料颗粒的特征参数将每个集料颗粒归至矩形、椭圆形、菱形、三角形中的任一类；分别计算矩形集料颗粒集合、椭圆形集料颗粒集合、菱形集料颗粒集合、三角形集料颗粒集合的校正系数，得到每个集料颗粒的最终粒径。本发明改善了图像法计算集料级配的精确度。

技术领域

本发明属本发明属于道路工程领域，具体涉及一种路用集料的自适应检测方法。

背景技术

集料是构成沥青混凝土承重骨架的主要材料，对整个路面起到骨架填充的关键作用，集料颗粒形态特征、集料级配直接决定着沥青路面的使用寿命和使用性能。集料颗粒的形态特征包括集料颗粒的形状、尺寸、棱角性和纹理。集料颗粒的形状对沥青混凝土的强度与稳定性有很大影响；

传统对集料颗粒形状判定仅使用单一的一种模型，自然界物体形状千变万化，对于同一种岩石，使用不同的破碎方式或者对不同的岩石，使用相同的破碎方式，由于不同的破碎方法、不同材质、甚至相同材质产地的不同，一批集料的形状更加不可能完全一致，采用单一模型进行形状分类必将造成集料判定准确率低、精度低的缺点。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明的目的在于，提出一种路用集料的自适应检测方法，使用紧凑因子、投影轮廓、边缘点到质心距离分布三个参数将集料颗粒分为矩形、椭圆形、菱形、三角形四类，这样使得分类更加准确，方法更加可行，然后对集料颗粒按形状分类，在等效椭圆模型的基础上对集料颗粒粒径进行校正。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种路用集料的自适应检测方法，包括以下步骤：

步骤1，对待检测的路用集料颗粒图像依次进行滤波处理、二值化处理、形态学处理，得到二值化路用集料颗粒图像，所述待检测的路用集料颗粒图像包括多个集料颗粒；

步骤2，在图像坐标系下，确定二值化路用集料颗粒图像的质心坐标和方向角，随后旋转二值化路用集料颗粒图像使二值化路用集料颗粒图像的方向角垂直于水平线，得到旋转后的路用集料颗粒图像；

步骤3，提取旋转后的路用集料颗粒图像中每个集料颗粒的特征参数，每个集料颗粒的特征参数包括紧凑因子、投影轮廓、边缘点到质心距离分布，依据每个集料颗粒的特征参数将每个集料颗粒归至矩形、椭圆形、菱形、三角形中的任一类，得到矩形集料颗粒集合、椭圆形集料颗粒集合、菱形集料颗粒集合、三角形集料颗粒集合；

其中，依据旋转后的路用集料颗粒图像中每个集料颗粒的特征参数将每个集料颗粒归至矩形、椭圆形、菱形、三角形中的任一类，包括：

对旋转后的路用集料颗粒图像中的每个集料颗粒都进行以下操作：

步骤31，构建标准矩形、标准椭圆、标准菱形、标准三角形；

步骤32，若集料颗粒n的紧凑因子大于0.84，执行步骤33；否则，执行步骤36；n＝1，2，…，N，N为待检测的路用集料颗粒图像中集料颗粒的总数，N为大于等于1的自然数；

步骤33，若集料颗粒n的距离数据与标准矩形的距离数据的相关系数最大，则将集料颗粒n归为矩形一类；否则，执行步骤34；

步骤34，若集料颗粒n的距离数据与标准椭圆的距离数据的相关系数最大，则将集料颗粒n归为椭圆一类；否则，执行步骤35；

步骤35，若集料颗粒n的距离数据与标准菱形的距离数据的相关系数最大，则将集料颗粒n归为菱形一类；否则，将集料颗粒n归为三角形一类；