[发明专利]沥青路面施工均匀性评价方法及系统

说明书

本发明提供一种沥青路面施工均匀性评价方法及系统，属于沥青路面施工技术领域，包括：提取路表图像的路面纹理构造分布形态特征；根据分布形态特征，确定里面纹理构造分布数量不均匀系数和分布位置不均匀系数，计算路面集料分布均匀性指标；建立沥青路面集料分布均匀性评价标准，定量分析沥青路面施工均匀性的优劣。本发明有效提取了路表图像中的纹理构造，避免了纹理构造信息的丢失和误判；根据纹理构造分布数量不均匀系数和分布位置不均匀系数，提出沥青路面路表集料分布均匀性指标，同路表构造深度建立良好的相关性，建立了沥青路面表面集料分布均匀性评价标准，提高了沥青路面施工质量均匀性分析评价的可靠性。

技术领域

本发明涉及沥青路面施工技术领域，具体涉及一种基于二维纹理构造特性的沥青路面集料分布均匀性评价方法及系统。

背景技术

沥青混合料是由集料、空隙和沥青砂浆组成的多尺度材料。沥青路面的施工均匀性是混合料各组分共同作用的结果，其中，以粗细集料分布不均匀性形成的离析现象对路面施工质量的影响最大。

在发生细集料离析的区域，往往抗车辙性能不足，沥青路面易出现永久变形破坏。而粗集料离析区域，沥青路面常常出现严重的水损坏及裂缝等早期病害。相关研究表明，非均匀性已经成为沥青路面早期病害的主要原因之一，在沥青路面的离析区域，其耐久性和使用寿命会降低10％-50％。在沥青路面施工过程及竣工验收阶段，需要对沥青路面的集料分布均匀性进行合理地检测和评价。

在路面表面粗集料集中区域，一般沥青含量较低，空隙率大，表面的纹理构造粗糙，直观表现为下凹区域面积大、明显；而细集料集中区域则多表现为沥青含量高，空隙率小，表面纹理构造小，故下凹区域面积小、不明显。路表的纹理构造特性显著影响沥青路面的施工质量和抗滑性能。

由于集料离析问题的复杂性，如何快速、客观、有效地判断沥青路面集料的离析程度是研究的热点问题。目前常用的平均断面构造深度(MPD)和平均构造深度(MTD)指标仅能反映沥青路面表面纹理构造的整体水平，无法有效的表征路表纹理构造的分布特性(即粗细集料的分布均匀性)。表面构造整体水平(相同MPD值)相同的两段沥青路面，其路表的集料分布均匀性甚至会差异很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可精确提取路表的纹理构造特征、准确客观地测试评价沥青混合料纹理构造及其分布特性、实时快速地检测沥青路面的施工质量的基于二维纹理构造特性的沥青路面集料分布均匀性评价方法及系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种沥青路面施工均匀性评价方法，包括：

提取路表图像的路面纹理构造分布形态特征；

根据分布形态特征，确定路面纹理构造分布数量不均匀系数；

根据分布形态特征，确定路面纹理构造分布位置不均匀系数；

根据分布数量不均匀系数和分布位置不均匀系数，计算集料分布均匀性指标；

基于集料分布均匀性指标，建立沥青路面集料分布均匀性评价标准，定量分析沥青路面施工均匀性的优劣。

优选的，采用矩形分区和迭代式阈值分割相结合的自适应阈值分割方法，提取路表图像的路面纹理构造分布形态特征。

优选的，自适应阈值分割方法包括：对采集的路表图像进行预处理，包括裁切、尺寸标定、图像灰度处理以及滤波降噪处理；对预处理后的图像进行图像增强处理，突出纹理信息特征；通过阈值分割提取纹理构造分布形态特征。

优选的，确定路面纹理构造分布数量不均匀系数包括：采用MATLAB自编函数，通过提取计算图像中不同区域的纹理构造的面积类特征信息，评价沥青路面纹理构造在分布数量上的均匀性，确定分布数量不均匀性系数。