一种沥青路面芯样断面图像的采集方法技术

本发明专利技术公开了一种沥青路面断面图像的采集方法，该方法采用线阵式摄像机对准在承载平台上匀速转动的沥青路面芯样，在设定的光照条件下进行图像采集，从而可以得到较少失真的沥青路面芯样的断面图像，包括搭建沥青路面芯样承载平台，设置图像采集部件，放置待采集的沥青路面芯样于承载圆盘，当沥青路面芯样匀速转动后，触发采集信号采集并存储沥青混合料断面图像。并存储在计算机中以备后续的处理，消除了采用数码相机从不同角度拍摄并进行拼接所引起的失真，是一种可以替代当前沥青路面芯样图像采集的方法。采用本发明专利技术的方法，可以为后续的基于图像分析检测沥青混合料组成的过程中提高检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及浙青芯样断面的采集，尤其涉及一种浙青路面芯样断面图像采集方 法。
技术介绍
浙青路面由于其一系列优点而在我国高等级公路中得到广泛应用。浙青混合料是 浙青路面组成材料。在浙青路面施工过程中，浙青混合料的组成检测是施工质量过程控制 的一个重要方面。有关浙青混合料组成及性能检测的试验在实验室内及施工现场都占据了 相当的工作量。尤其是浙青混合料组成的试验检测方法，其检测设备体积庞大，操作过程复 杂、费时、费力、检测精度低等原因制约了浙青路面的发展。由于浙青混合料级配的检测试验周期比较长，当得到检测结果的时候，施工过程 可能已经进行了很久了，这就使得级配不能很好的应用于施工质量过程中。因此需要引入 一种能够实现快速高效的浙青混合料级配检测方法。随着数字图像处理技术的飞速发展，使得利用数字图像处理技术分析浙青混合料 成份成为可能。当前采集的浙青混合料断面图像主要有室内成型的梁型试件的切割断面和路面 芯样的断面图像。梁型试件断面图像的获取，主要是采用数码相机在特定光照条件下对成 型并切割后的试件断面进行拍照来实现；路面芯样断面图像的获取，则大多是利用数码相 机从不同的角度对路面芯样的侧面进行拍照并把所采集的侧面图像分别进行处理并把处 理结果进行汇总或者对各图像进行拼接然后进行处理分析。由于浙青路面芯样本身是圆柱型，其断面为曲面，因此采用多个摄像机对从不同 角度采集图像并拼接的方法不可避免的存在失真，进而对后续的处理结果产生影响。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本专利技术的目的是，提供一种新的浙青路面 芯样断面图像的采集方法，采用本专利技术的方法可以直接采集浙青路面芯样断面图像，而不 需要图像拼接等操作就可以直接进行各种后续的处理分析，能够快速的完成浙青路面芯样 断面图像的采集与存储。为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案一种浙青路面断面图像的采集方法，其特征在于，该方法采用线阵式摄像机对准 在承载平台上勻速转动的浙青路面芯样，在设定的光照条件下进行图像采集，从而可以得 到较少失真的浙青路面芯样的断面图像，具体包括如下步骤1)搭建浙青路面芯样承载平台 浙青路面芯样承载部件包括机架，机架内设有电机，电机带有调速控制机构和电 源总控开关，电机与减速机连接，减速机通过设置的竖直轴承与放置有浙青路面芯样的承 载圆盘活动相连，承载圆盘上方有带有手柄的调节固定杆，调节固定杆固定在机架上；2)设置图像采集部件图像采集部件包括线阵摄像机，线阵摄像机具有能够检出的最小粒径的颗粒所需要的图像分辨率；线阵摄像机对准承载圆盘上的浙青路面芯样，在线阵摄像机前方设有条 形光源，线阵摄像机通过传输线与计算机连接，计算机带有图像采集卡和图像采集软件；3)打开电源总控开关，计算机运行图像采集软件，等待采集信号的触发；4)放置待采集的浙青路面芯样于承载圆盘，当浙青路面芯样勻速转动后，触发采 集信号采集并存储浙青混合料断面图像。本专利技术通过采用线阵式摄像机采集在承载平台上勻速转动的浙青路面芯样断面 图像，并存储在计算机中以备后续的处理，消除了采用数码相机从不同角度拍摄并进行拼 接所引起的失真，是一种可以替代当前浙青路面芯样图像采集的方法。采用本专利技术的方法， 可以为后续的基于图像分析检测浙青混合料组成的过程中提高检测精度。本专利技术为浙青路面芯样断面图像采集提出了一种新的思路和方式，为提高浙青混 合料组成的图像检测精度提供了保障。附图说明图1为本专利技术实施例中浙青混合料断面采集的示例性流程图；图2为本专利技术实施例中浙青路面芯样断面图像采集系统示意图；其中图(a)是总 体结构图，图(b)是浙青路面芯样承载部件示意图。图3为本专利技术实施例中的浙青路面芯样；图4为本专利技术实施例中所采集的浙青路面芯样断面图像；以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。具体实施例方式本专利技术的基本思想是采用线阵式摄像机，将曲面图像转为平面图像，减小所采集 图像的失真，从而使得后续的图像处理与分析与常规平面图像的差异减小。参见图1，图1为本专利技术实施例中利用线阵摄像机采集浙青路面芯样断面图像的 示例性流程图。该流程包括如下步骤步骤101，设计采集系统软硬件。在本步骤中，首先选择适合于采集浙青路面芯样断面图像的线阵摄像机，图像采 集卡以及相应的采集软件；然后设计用于承载浙青路面芯样的旋转平台，保证浙青路面芯样能够在承载平台 上面勻速转动，并且转动的速度可以调整；最后选择合适的光源以消除环境光的干扰，条形光源可以选择白色或者红色的 LED光源，或者激光光源。步骤102，将待检测的浙青路面芯样固定在旋转承载平台上，在低速的情况下不用 将上方的固定杆放下；步骤103，启动承载平台的调速电机，并调整到计算好的速度上。在本步骤中，需要考虑线阵摄像机的最佳采集线速率以及所要满足的图像采集分 辨率等两个因素，以此来计算电机的运转速度。具体实现时的结构图参见图2，首先要考虑浙青路面芯样断面图像采集装置的设 计，该装置包括浙青路面芯样承载部件和图像采集部件两部分。浙青路面芯样承载部件包括机架3，机架3内设有电机1，电机1带有调速控制机 构7和电源总控开关8，电机1与减速机2连接，减速机2通过设置的竖直轴承6与承载圆 盘4活动相连，承载圆盘4上方有带有手柄13的调节固定杆5，调节固定杆5固定在机架3 上；所述的图像采集部件包括线阵摄像机9，线阵摄像机9对准承载圆盘4上的浙青 路面芯样，在线阵摄像机9前方设有条形光源12，线阵摄像机9通过传输线11与计算机10 连接，计算机10带有图像采集卡和图像采集软件。条形光源12选择了白色的LED光源来消除自然光的干扰；采集与存储模块选择了 德国的Basler L402K线阵摄像机以及安装有加拿大MatroxCamera Link图像采集卡以及 Mil 8.0图像采集软件包的计算机组成。基本的浙青路面芯样断面图像采集过程可以描述 为将所钻取的浙青路面芯样固定于承载平台4上，设置线阵摄像机9的相关参数以及调整 承载平台4的旋转速度，以保证采集到较好质量的浙青路面芯样断面图像。当旋转承载平 台的速度趋于稳定后，触发采集，采集软件将通过线阵摄像机采集并存储浙青路面芯样断 面图像。步骤104，当浙青路面芯样进入勻速转动时，触发采集信号；在本步骤中，所给的触发采集信号是由人工给出的，需要观察浙青路面芯样的转 动，一般情况下，开始旋转一段时间后即可认为其已经进入了勻速转动过程中；步骤105，采集软件通过限制摄像机采集图像并保存在计算机硬盘中以供后续处 理分析。在本步骤中，采集软件运行后需要设置线阵摄像机的线速率、曝光时间、图像的存 储路径等相关参数。当采集图像后，需要经过传输线通过图像采集卡存储所采集的图像于 计算机中。应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限定本专利技术，凡在 本专利技术的技术方案所做的技术特征的添加、等同替换或修改，均应视为本专利技术的保护范围。权利要求一种沥青路面断面图像的采集方法，其特征在于，该方法采用线阵式摄像机对准在承载平台上匀速转动的沥青路面芯样，在光照条件下进行图像采集，从而可以得到较少失真的沥青路面芯样的断面图像，具体包括如下步骤1)搭建沥青路面芯样承载平台沥青路面芯样承载部件包括机架，机架内设有电机，电机带有调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面断面图像的采集方法，其特征在于，该方法采用线阵式摄像机对准在承载平台上匀速转动的沥青路面芯样，在光照条件下进行图像采集，从而可以得到较少失真的沥青路面芯样的断面图像，具体包括如下步骤：１）搭建沥青路面芯样承载平台沥青路面芯样承载部件包括机架，机架内设有电机，电机带有调速控制机构和电源总控开关，电机与减速机连接，减速机通过设置的竖直轴承与放置有沥青路面芯样的承载圆盘活动相连，承载圆盘上方有带有手柄的调节固定杆，调节固定杆固定在机架上；２）设置图像采集部件图像采集部件包括线阵摄像机，线阵摄像机具有能够检出的最小粒径的颗粒所需要的图像分辨率；线阵摄像机对准承载圆盘上的沥青路面芯样，在线阵摄像机前方设有条形光源，线阵摄像机通过传输线与计算机连接，计算机带有图像采集卡和图像采集软件；３）打开电源总控开关，计算机运行图像采集软件，等待采集信号的触发；４）放置待采集的沥青路面芯样于承载圆盘，当沥青路面芯样匀速转动后，触发采集信号采集并存储沥青混合料断面图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝云，沙爱民，王超凡，胡力群，李伟，焦立男，李忠民，孙淼，赵丽，袁外琳，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]