透水路面中有效连通空隙的识别方法及空隙率计算方法技术

本发明专利技术公开了透水路面中有效连通空隙的识别方法及空隙率计算方法，其中，透水路面中有效连通空隙的识别方法包括如下步骤：获取透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；对CT扫描图像进行二值化处理，生成透水路面样本的若干张空隙二值图；依次比较相邻两张空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；将最后一张空隙二值图中的有效空隙作为透水路面的有效连通空隙。通过依次比较透水路面样本相邻的空隙二值图，当相邻两张空隙二值图中的空隙具有重合部分时，具有重合部分的两空隙相连通，属于有效空隙，将其标记并保留，能够将透水路面中的有效连通空隙和无效连通空隙区别开来。

Recognition Method of Effective Connected Voids in Pervious Pavement and Calculating Method of Void Rate

The invention discloses a method for identifying effective connected voids in pervious pavement and a method for calculating voids ratio. The method for identifying effective connected voids in pervious pavement includes the following steps: acquiring several CT scanning images of cross sections of pervious pavement samples; binarizing CT scanning images to generate several void binary maps of pervious pavement samples; and sequentially comparing adjacent voids; The voids in the two void binary graphs are marked as valid voids in the corresponding void binary graphs, and the unlabeled voids are deleted. The valid voids in the last void binary graph are regarded as valid connected voids in the permeable pavement. By comparing the adjacent void binary maps of permeable pavement samples in turn, when the voids in the adjacent two void binary maps have overlapping parts, the two voids with overlapping parts are connected, which belong to the effective voids. Marking and retaining the voids can distinguish the effective and ineffective connected voids in the permeable pavement.

【技术实现步骤摘要】
透水路面中有效连通空隙的识别方法及空隙率计算方法
本专利技术涉及道路工程
，尤其涉及到一种透水路面中有效连通空隙的识别方法、透水路面的空隙率计算方法、透水路面中有效连通空隙的识别装置、透水路面的空隙率计算装置、路面透水性评价设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
根据传统道路设计理论，公路与城市道路路面具有密实、平整、耐磨、抗滑等特征，面层材料多用密实的沥青混合料、水泥混凝土等，虽然具有不透水性，但是当雨量较大或排水管道堵塞时，不透水性路面会因排水速度不够而造成路面积水问题。近年来，我国新近应用的透水性路面属于新型路面形式，它改变了传统不透水性路面积水的缺陷，具有雨天可迅速排出路表积水、多孔隙结构降低行车噪音、雨水渗入地下补充地下水，增加土壤含氧量，有利于生态等优点。在透水性路面中，雨水通过其与外界连通的空隙进入路面，再通过路面中的空隙渗入地下，因此，透水路面中的空隙率是评价透水性路面的透水性的重要指标。但是，事实上并非所有的连通空隙都对材料的透水性能有明显影响，部分连通空隙只有一端与外界连通，另一端是封闭端，外界水流虽然能够进入这些空隙，但无法自由流动，即这些空隙对材料的透水性能几乎没有贡献，属于无效连通空隙，只有两端都与外界连通的空隙才对透水性铺面材料的渗水性能起着决定性作用，属于有效连通空隙。因此，为了使根据透水路面的空隙率就能准确评价透水路面的透水性，需要将透水性路面中的有效连通空隙与无效连通空隙区别开来。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种透水路面中的有效连通空隙识别方法，将透水性路面中的有效连通空隙与无效连通空隙区别开来。为此，根据第一方面，本专利技术提供了一种透水路面中有效连通空隙的识别方法，包括如下步骤：获取透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；对CT扫描图像进行二值化处理，生成透水路面样本的若干张空隙二值图；依次比较相邻两张空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；将最后一张空隙二值图中的有效空隙作为透水路面的有效连通空隙。可选地，依次比较相邻两张空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙，包括如下步骤：读取第i张以及第i+1张空隙二值图；比较第i张空隙二值图和第i+1张空隙二值图中的空隙；如果第i张空隙二值图中的某一空隙与第i+1张空隙二值图中的某一空隙具有重合部分，则将第i张空隙二值图中的某一空隙标记为第i张空隙二值图中的有效空隙，将第i+1张空隙二值图中的某一空隙标记为第i+1张空隙二值图中的有效空隙；删除第i张空隙二值图以及第i+1张空隙二值图中未被标记的空隙；判断第i+1张空隙二值图是否为最后一张空隙二值图；当第i+1张空隙二值图为最后一张空隙二值图时，结束进程；当第i+1张空隙二值图不是最后一张空隙二值图时，将第i+1张空隙二值图作为第i张空隙二值图并继续进行空隙比较，直至第i+1张空隙二值图为最后一张空隙二值图。可选地，第i张空隙二值图是透水路面中位于第i+1张空隙二值图上方的横断面的CT扫描图像的二值化图；或者，第i张空隙二值图是透水路面中位于第i+1张空隙二值图下方的横断面的CT扫描图像的二值化图。可选地，空隙二值图中的空隙区域的灰度值为0，非空隙区域的灰度值为255，或者，空隙二值图中的空隙区域的灰度值为255，非空隙区域的灰度值为0。根据第二方面，本专利技术提供了一种透水路面的空隙率计算方法，包括如下步骤：使用上述第一方面的全部或部分识别方法识别透水路面样本中的有效连通空隙；计算有效连通空隙的体积占透水路面样本的体积的比率，得到透水路面的空隙率。根据第三方面，本专利技术提供了一种透水路面中有效连通空隙的识别装置，包括：图像获取模块，用于获取透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；图像处理模块，用于对CT扫描图像进行二值化处理，生成透水路面样本的若干张空隙二值图；空隙标记模块，用于依次比较相邻两张空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；有效连通空隙识别模块，用于将最后一张空隙二值图中的有效空隙作为透水路面的有效连通空隙。可选地，空隙标记模块包括：图像读取单元，用于读取第i张以及第i+1张空隙二值图；空隙比较单元，用于比较第i张空隙二值图和第i+1张空隙二值图中的空隙；空隙标记单元，用于如果第i张空隙二值图中的某一空隙与第i+1张空隙二值图中的某一空隙具有重合部分，则将第i张空隙二值图中的某一空隙标记为第i张空隙二值图中的有效空隙，将第i+1张空隙二值图中的某一空隙标记为第i+1张空隙二值图中的有效空隙；空隙删除单元，用于删除第i张空隙二值图以及第i+1张空隙二值图中未被标记的空隙；判断单元，用于判断第i+1张空隙二值图是否为最后一张空隙二值图；进程结束单元，用于结束进程；赋值单元，用于将第i+1张空隙二值图作为第i张空隙二值图并继续进行空隙比较，直至第i+1张空隙二值图为最后一张空隙二值图。根据第四方面，本专利技术提供了一种透水路面的空隙率计算装置，包括：有效连通空隙识别模块，用于使用上述第一方面的全部或部分识别方法识别透水路面样本中的有效连通空隙；空隙率计算模块，用于计算有效连通空隙的体积占透水路面样本的体积的比率，得到透水路面的空隙率。根据第五方面，本专利技术提供了一种路面透水性评价设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行上述第一方面的全部或部分方法，或者执行上述第二方面的全部或部分方法。根据第六方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述第一方面的全部或部分方法的步骤，或者实现上述第二方面的全部或部分方法的步骤。本专利技术实施例提供的技术方案，具有如下优点：1、本专利技术提供的透水路面中有效连通空隙的识别方法，包括如下步骤：获取透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；对CT扫描图像进行二值化处理，生成透水路面样本的若干张空隙二值图；依次比较相邻两张空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；将最后一张空隙二值图中的有效空隙作为透水路面的有效连通空隙。通过依次比较相邻两张对透水路面CT扫描后得到的CT扫描图像的空隙二值图，当相邻两张空隙二值图中的空隙具有重合部分时，具有重合部分的两空隙相连通，属于有效空隙，将其标记并保留，则当完成所有空隙二值图的比较时，最后一张空隙二值图中标记并保留的有效空隙即为该透水路面中对其渗水性能起着决定性作用的有效连通空隙，即该透水路面中有效连通空隙的识别方法能够将透水路面中的有效连通空隙和无效连通空隙区别开来，从而能够提高根据透水路面样本的空隙率对透水路面进行透水性评价时的评价准确性。2.本专利技术提供的透水路面的空隙率计算方法，包括如下步骤：使用上述第一方面的全部或部分识别方法识别透水路面样本中的有效连通空隙；计算有效连通空隙的体积占透水路面样本的体积的比率，得到透水路面的空隙率。通过使用透水路面中有效连通空隙的识别方法识别透水路面样本中的有效连通空隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透水路面中有效连通空隙的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：获取所述透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；对所述CT扫描图像进行二值化处理，生成所述透水路面样本的若干张空隙二值图；依次比较相邻两张所述空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的所述空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；将最后一张所述空隙二值图中的有效空隙作为所述透水路面的有效连通空隙。

【技术特征摘要】
1.一种透水路面中有效连通空隙的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：获取所述透水路面样本的若干张横断面的CT扫描图像；对所述CT扫描图像进行二值化处理，生成所述透水路面样本的若干张空隙二值图；依次比较相邻两张所述空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的所述空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙；将最后一张所述空隙二值图中的有效空隙作为所述透水路面的有效连通空隙。2.根据权利要求1所述的透水路面中有效连通空隙的识别方法，其特征在于，依次比较相邻两张所述空隙二值图中的空隙，将具有重合部分的空隙标记为相应的所述空隙二值图中的有效空隙，并删除未标记的空隙，包括如下步骤：读取第i张以及第i+1张所述空隙二值图；比较所述第i张空隙二值图和所述第i+1张空隙二值图中的空隙；如果所述第i张空隙二值图中的某一空隙与所述第i+1张空隙二值图中的某一空隙具有重合部分，则将所述第i张空隙二值图中的某一空隙标记为所述第i张空隙二值图中的有效空隙，将所述第i+1张空隙二值图中的某一空隙标记为所述第i+1张空隙二值图中的有效空隙；删除所述第i张空隙二值图以及所述第i+1张空隙二值图中未被标记的空隙；判断所述第i+1张空隙二值图是否为最后一张空隙二值图；当所述第i+1张空隙二值图为最后一张空隙二值图时，结束进程；当所述第i+1张空隙二值图不是最后一张空隙二值图时，将所述第i+1张空隙二值图作为第i张空隙二值图并继续进行空隙比较，直至所述第i+1张空隙二值图为最后一张空隙二值图。3.根据权利要求2所述的透水路面中有效连通空隙的识别方法，其特征在于，所述第i张空隙二值图是所述透水路面中位于所述第i+1张空隙二值图上方的横断面的CT扫描图像的二值化图；或者，所述第i张空隙二值图是所述透水路面中位于所述第i+1张空隙二值图下方的横断面的CT扫描图像的二值化图。4.根据权利要求1所述的透水路面中有效连通空隙的识别方法，其特征在于，空隙二值图中的空隙区域的灰度值为0，非空隙区域的灰度值为255，或者，所述空隙二值图中的空隙区域的灰度值为255，非空隙区域的灰度值为0。5.一种透水路面的空隙率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：使用权利要求1-4任一项所述的识别方法识别所述透水路面样本中的有效连通空隙；计算所述有效连通空隙的体积占所述透水路面样本的体积的比率，得到所述透水路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩荆，蒋玲，周岚，
申请(专利权)人：南京交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32