一种砂颗粒的圆度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种砂颗粒的圆度检测方法

【技术实现步骤摘要】
一种砂颗粒的圆度检测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种砂颗粒的圆度检测方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]混凝土
(Concrete)
，简称为“砼”：是指由胶凝材料将砂颗粒胶结成整体的工程复合材料的统称
。
通俗理解为混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂
、
石作砂颗粒；与水
(
可含外加剂和掺合料
)
按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程
。
[0003]砂颗粒是混凝土中最常用的骨料之一
。
它可以填充水泥和石子之间的空隙，使得混凝土更加紧密
、
坚固
。
这是因为砂颗粒在混合过程中能够与水泥形成化学反应，产生胶结物质，从而填充空隙，增加密实度
。
此外，砂颗粒还能够在混合过程中吸收部分水分，并释放出来，在干燥后帮助保持混凝土湿润状态，促进其强度发展
。
砂颗粒的粗糙度和棱角性直接影响骨料间的嵌挤力，并进一步影响混凝土的强度
。
[0004]目前测定砂颗粒棱角性的方法主要分两种：间隙率法和流动时间法
。SHRP
计划中对砂的棱角性指标也有特别强调，提出了砂颗粒未压实空隙率试验方法，通过将干燥过的砂颗粒通过一个标准漏斗，漏入经过标定的圆筒中，通过砂颗粒的空隙率来判断其棱角性
。
判定依据是当砂颗粒空隙率越大，则说明其内摩擦角越大，棱角越多，砂颗粒的表面构造也就越粗糙，所以通过这种方法可以判断砂颗粒的棱角性
。
[0005]传统棱角性试验方法只能从侧面反映细砂颗粒的形貌特点，但具体颗粒形状却没法得到，且国内相关规范并未对砂颗粒粗糙程度
、
棱角性指标作出要求
。
砂颗粒的针片状含量的测量也是通过比较粗糙的方法进行，然而砂颗粒粗糙程度
、
棱角性和针片状含量不仅影响混凝土的工作性，而且还对混凝土的力学性能以及耐久性都有一定的影响
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种砂颗粒的圆度检测方法
、
装置
、
设备及存储介质，以解决现有技术中砂颗粒的检测方法不准确，导致砂颗粒粗糙程度
、
棱角性和针片状含量不仅影响混凝土的工作性的问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种砂颗粒的圆度检测方法，所述砂颗粒的圆度检测方法包括：
[0009]将所述砂颗粒以至少两个粒径范围分类为至少两组待测样本，并分别在每组待测样本中随机选择预设个数的砂颗粒形成至少两组随机样本；
[0010]对每组随机样本中的每个砂颗粒分别采集三个法向方向的图像数据；
[0011]分别对每个图像数据进行二值化处理得到黑白图像数据；
[0012]分别获取每个黑白图像数据的中黑色区域的当前周长和当前面积，获取所述当前周长所对应的最大圆面积；
[0013]基于同一个黑白图像数据获取所述当前面积与所述最大圆面积的比值；
[0014]基于同一个砂颗粒获取三个法向方向的比值并获取三个比值的平均值，所述平均值即为基于同一个砂颗粒的圆度值
。
[0015]作为本申请的进一步改进，对每组随机样本中的每个砂颗粒分别采集三个法向方向的图像数据，包括：
[0016]以水平面中的任一直线为
x
轴
、
以所述水平面中与所述
x
轴垂直的任一直线为
y
轴
、
以所述
x
轴和所述
y
轴的交点为原点
o、
以分别与所述
x
轴及所述
y
轴垂直且经过所述原点
o
的直线为
z
轴，建立空间直角坐标系；
[0017]获取当前的砂颗粒的点云数据并输出至所述空间直角坐标系；
[0018]分别获取所述点云数据基于
xoy
面的第一投影图像
、
基于
xoz
面的第二投影图像
、
基于
yoz
面的第三投影图像
。
[0019]作为本申请的进一步改进，分别对每个图像数据进行二值化处理得到黑白图像数据，包括：
[0020]将所述第一投影图像小于预设颜色值的区域替换为白色，将所述第一投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第一黑白图像；
[0021]将所述第二投影图像小于所述预设颜色值的区域替换为白色，将所述第二投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第二黑白图像；
[0022]将所述第三投影图像小于所述预设颜色值的区域替换为白色，将所述第三投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第三黑白图像
。
[0023]作为本申请的进一步改进，分别获取每个黑白图像数据的中黑色区域的当前周长和当前面积，获取所述当前周长所对应的最大圆面积，包括：
[0024]获取所述第一黑白图像中黑色区域的第一面积和第一周长，以及所述第一周长对应的第一最大圆面积；
[0025]获取所述第二黑白图像中黑色区域的第二面积和第二周长，以及所述第二周长对应的第二最大圆面积；
[0026]获取所述第三黑白图像中黑色区域的第三面积和第三周长，以及所述第三周长对应的第三最大圆面积
。
[0027]作为本申请的进一步改进，基于同一个黑白图像数据获取所述当前面积与所述最大圆面积的比值，包括：
[0028]基于所述第一黑白图像获取所述第一面积与所述第一最大圆面积的第一比值；
[0029]基于所述第二黑白图像获取所述第二面积与所述第二最大圆面积的第二比值；
[0030]基于所述第三黑白图像获取所述第三面积与所述第三最大圆面积的第三比值
。
[0031]作为本申请的进一步改进，基于同一个砂颗粒获取三个法向方向的比值并获取三个比值的平均值，所述平均值即为基于同一个砂颗粒的圆度值，包括：
[0032]获取所述第一比值
、
所述第二比值
、
所述第三比值的算术平均值，所述算术平均值即为基于同一个砂颗粒的圆度值
。
[0033]作为本申请的进一步改进，基于同一个砂颗粒获取三个法向方向的比值并获取三个比值的平均值，所述平均值即为基于同一个砂颗粒的圆度值，之后，包括：
[0034]判断所述圆度值是否位于预设区间内，若是，则判定所述砂颗粒符合混凝土用砂
标准
。
[0035]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种砂颗粒的圆度检测方法，其特征在于，所述砂颗粒的圆度检测方法包括：将所述砂颗粒以至少两个粒径范围分类为至少两组待测样本，并分别在每组待测样本中随机选择预设个数的砂颗粒形成至少两组随机样本；对每组随机样本中的每个砂颗粒分别采集三个法向方向的图像数据；分别对每个图像数据进行二值化处理得到黑白图像数据；分别获取每个黑白图像数据的中黑色区域的当前周长和当前面积，获取所述当前周长所对应的最大圆面积；基于同一个黑白图像数据获取所述当前面积与所述最大圆面积的比值；基于同一个砂颗粒获取三个法向方向的比值并获取三个比值的平均值，所述平均值即为基于同一个砂颗粒的圆度值
。2.
根据权利要求1所述的圆度检测方法，其特征在于，对每组随机样本中的每个砂颗粒分别采集三个法向方向的图像数据，包括：以水平面中的任一直线为
x
轴
、
以所述水平面中与所述
x
轴垂直的任一直线为
y
轴
、
以所述
x
轴和所述
y
轴的交点为原点
o、
以分别与所述
x
轴及所述
y
轴垂直且经过所述原点
o
的直线为
z
轴，建立空间直角坐标系；获取当前的砂颗粒的点云数据并输出至所述空间直角坐标系；分别获取所述点云数据基于
xoy
面的第一投影图像
、
基于
xoz
面的第二投影图像
、
基于
yoz
面的第三投影图像
。3.
根据权利要求2所述的圆度检测方法，其特征在于，分别对每个图像数据进行二值化处理得到黑白图像数据，包括：将所述第一投影图像小于预设颜色值的区域替换为白色，将所述第一投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第一黑白图像；将所述第二投影图像小于所述预设颜色值的区域替换为白色，将所述第二投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第二黑白图像；将所述第三投影图像小于所述预设颜色值的区域替换为白色，将所述第三投影图像大于等于所述预设颜色值的区域替换为黑色，形成第三黑白图像
。4.
根据权利要求3所述的圆度检测方法，其特征在于，分别获取每个黑白图像数据的中黑色区域的当前周长和当前面积，获取所述当前周长所对应的最大圆面积，包括：获取所述第一黑白图像中黑色区域的第一面积和第一周长，以及所述第一周长对应的第一最大圆面积；获取所述第二黑白图像中黑色区域的第二面积和第二周长，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟繁运，罗雅丹，崔美花，马耀鲁，刘荣贵，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：