一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括双目相机、线激光灯、传送带和相机支架，所述相机支架包括支架底座，所述支架底座上固定有支架竖梁，所述支架竖梁的顶部设有支架横梁，所述双目相机位于支架横梁的前端底部，所述双目相机的前侧中部开设有线激光固定槽，所述线激光灯固定嵌套在线激光固定槽内；所述图像处理模块包括电脑处理器。本实用新型专利技术测试结果稳定、精度高，能够大批量检测，可以更加全面、准确、客观、快捷的检测粗集料颗粒的粒径及级配分布，为后续更广泛集料粒径、几何形态的分析和检测打下坚实基础。打下坚实基础。打下坚实基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置


[0001]本技术涉及道路工程领域，具体涉及一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置。

技术介绍

[0002]矿质混合料由不同大小规格的集料颗粒组成，矿质混合料中粗集料级配的合理性是评价公路施工质量的重要指标。粗集料一般指集料粒径大于4.75mm的集料，由于粗集料在混凝土中起到骨架和支撑的作用，故对公路的路用性能具有显著影响，主要表现为对路面的高温抗变形能力、耐久性、强度、低温抗开裂能力、抗疲劳、抗弯拉、抗冲击等方面的影响。因此，对粗集料级配合理性的评价是决定沥青路面和水泥路面质量高低的重要环节。
[0003]传统的粗集料级配检测手段主要是人工或半人工间接测量的方法，这些方法费时费力、需要的检测设备庞大、检测周期长、检测精度不高，而且检测结果受人为操作水平因素影响，并不能真实反映矿质混合料中粗集料级配参数。
[0004]随着数字图像技术的发展，国内利用数字图像处理技术对粗集料颗粒的二维研究已经取得了显著的进步，如基于数字图像处理技术对沥青混合料的级配检测研究等，且取得了丰硕的成果。这些成果为公路领域研究如何提高公路的路用性能提供依据，并且相比传统方法具有效率高、智能化、客观性好等优点，具有很高的社会效益和经济效益。二维虚拟筛分主要是通过相机得到集料的截面图像，通过图像中集料的面积筛分集料，但是此类方法具有其难以回避的局限性，即利用二维信息逼近三维信息集料级配信息，而级配反映的是集料整体的三维特征，二维角度的研究并不能全面的反应集料的三维特征，对于由于拍摄角度被遮挡的第三维度无法检测，为粗集料级配研究带来不便。
[0005]因此，专利技术一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，通过双目相机+线激光辅助定位的方式对每个粗集料进行3D检测，基于视差原理实时采集粗集料空间的3D点云坐标信息并实现三维重构，对粗集料颗粒三维图像处理采用中值滤波算法进行降噪，背景差分法实现背景优化，以获得高质量的三维图像；并对处理后的三维图像进行几何特征分析，研究粗集料颗粒体积、粒径计算方法，最终实现级配检测，不受光线影响，测试结果稳定、精度高，能够大批量检测，可以更加全面、准确、客观、快捷的检测粗集料颗粒的粒径及级配分布，为后续更广泛集料粒径、几何形态的分析和检测打下坚实基础，以解决技术中的上述不足之处。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括双目相机、线激光灯、传送带和相机支架，所述相机支架包括支架底座，所述支架底座通过底座
固定螺丝固定在传送带的一侧，所述支架底座上固定有支架竖梁，所述支架竖梁的中部开设有支架竖槽，所述支架竖梁的顶部设有支架横梁，所述支架横梁的左右两侧均开设有支架横槽，所述双目相机位于支架横梁的前端底部，所述双目相机的顶部通过相机固定螺丝固定有相机固定板，所述双目相机的前侧中部开设有线激光固定槽，所述线激光灯固定嵌套在线激光固定槽内；
[0008]所述图像处理模块包括电脑处理器，所述电脑处理器位于相机支架的一侧，所述电脑处理器通过数据传输线与双目相机和线激光灯相连接。
[0009]优选的，所述支架横梁的后端固定有螺纹杆，所述螺纹杆嵌套在支架竖槽内，所述螺纹杆与支架竖槽之间设置为滑动连接。
[0010]优选的，所述螺纹杆的后端贯穿支架竖槽连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母与螺纹杆之间通过螺纹连接，所述锁紧螺母的整体直径大于竖槽的宽度。
[0011]优选的，所述相机固定板的顶部固定有滑块，所述滑块卡套在支架横槽内，所述滑块与支架横槽间设置为滑动连接。
[0012]优选的，所述线激光灯上设置有电源线。
[0013]优选的，所述传送带的一侧设置有传送带控制器。
[0014]优选的，所述支架竖梁采用锌钢材料加工制成。
[0015]优选的，所述支架横梁采用锌钢材料加工制成。
[0016]在上述技术方案中，本技术提供的技术效果和优点：
[0017]通过双目相机+线激光辅助定位的方式对传送带上的每个粗集料进行3D检测，基于视差原理实时采集粗集料空间的3D点云坐标信息并实现三维重构，然后通过电脑桌面自主开发程序对粗集料颗粒三维图像进行处理，采用中值滤波算法进行降噪，背景差分法实现背景优化，以获得高质量的三维图像；并对处理后的三维图像进行几何特征分析，采用微分法计算粗集料颗粒体积，基于球当量径算法进行粒径计算，最终实现级配检测，不受光线影响，测试结果稳定、精度高，能够大批量检测，可以更加全面、准确、客观、快捷的检测粗集料颗粒的粒径及级配分布，为后续更广泛集料粒径、几何形态的分析和检测打下坚实基础。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术的整体立体结构示意图；
[0020]图2为本技术的双目相机与线激光示意图；
[0021]图3为本技术的相机支架图；
[0022]图4为本技术的支架横梁侧视图；
[0023]图5为本技术的检测流程图；
[0024]图6为本技术的5
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10mm粗集料人工筛分级配与三维虚拟筛分级配对比图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1电脑处理器、2数据传输线、3相机支架、4双目相机、5传送带、6传送带控制器、7相机固定螺丝、8线激光灯、9线激光固定槽、10电源线、11相机固定板、12支架竖槽、13底座固
定螺丝、14支架竖梁、15支架横梁、16支架底座、17支架横槽、18螺纹杆、19锁紧螺母、20滑块。
具体实施方式
[0027]为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图对本技术作进一步的详细介绍。
[0028]本技术提供了如图1
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6所示的一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括双目相机4、线激光灯8、传送带5和相机支架3，所述相机支架3包括支架底座16，所述支架底座16通过底座固定螺丝13固定在传送带5的一侧，所述支架底座16上固定有支架竖梁14，所述支架竖梁14的中部开设有支架竖槽12，所述支架竖梁14的顶部设有支架横梁15，所述支架横梁15的左右两侧均开设有支架横槽17，所述双目相机4位于支架横梁15的前端底部，所述双目相机4的顶部通过相机固定螺丝7固定有相机固定板11，所述双目相机4的前侧中部开设有线激光固定槽9，所述线激光灯8固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，包括图像采集模块和图像处理模块，其特征在于：所述图像采集模块包括双目相机(4)、线激光灯(8)、传送带(5)和相机支架(3)，所述相机支架(3)包括支架底座(16)，所述支架底座(16)通过底座固定螺丝(13)固定在传送带(5)的一侧，所述支架底座(16)上固定有支架竖梁(14)，所述支架竖梁(14)的中部开设有支架竖槽(12)，所述支架竖梁(14)的顶部设有支架横梁(15)，所述支架横梁(15)的左右两侧均开设有支架横槽(17)，所述双目相机(4)位于支架横梁(15)的前端底部，所述双目相机(4)的顶部通过相机固定螺丝(7)固定有相机固定板(11)，所述双目相机(4)的前侧中部开设有线激光固定槽(9)，所述线激光灯(8)固定嵌套在线激光固定槽(9)内；所述图像处理模块包括电脑处理器(1)，所述电脑处理器(1)位于相机支架(3)的一侧，所述电脑处理器(1)通过数据传输线(2)与双目相机(4)和线激光灯(8)相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描技术的粗集料级配快速检测装置，其特征在于：所述支架横梁(15)的后端固定有螺纹杆(18)，所述螺纹杆(18)嵌套在支架竖槽(12)内，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄方成，郑求才，倪永春，王金生，汪海年，王江峰，孔庆鑫，张琛，冯珀楠，
申请(专利权)人：杭州都市高速公路有限公司，
类型：新型
国别省市：