【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路工程，更具体涉及一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法。
技术介绍
1、道路基础设施养护绿色化是实现绿色交通的重要路径。乳化沥青冷再生技术是一种典型的道路绿色养护技术方案。不同于热拌沥青混合料，乳化沥青冷再生混合料内部材料组成复杂，包括乳化沥青，水，旧料，水泥等。因此，乳化沥青冷再生混合料内部细观结构复杂且表征困难。现阶段，已有技术通过数字图像处理方法能够较为准确识别其内部集料和空隙的微细观结构，但是对于一直处于迁移变化的水分的空间分布表征还处于空白。然而，大量试验和工程实践表明，乳化沥青冷再生混合料的路用性能和其内部水分的迁移及空间分布关系密切。因此，有必要对乳化沥青冷再生混合料内部水膜结构进行识别，进一步对水膜的空间分布和微细观结构进行数字化表征。现阶段，传统表征方法主要是通过称重法来计算养生期材料内部水分散失的重量，但是仅仅依靠一个宏观的散失量指标并不能很好地描述水膜对材料微细观结构发育的影响，因此，有必要提出相关的识别计算方法来有效的表征水膜的空间分布形态，为乳化沥青冷再生混合料的精细化设计提供数据支撑。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于公开一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，通过ct扫描技术和图像运算反演识别乳化沥青冷再生混合料内部水膜区域，结合形态学计算方法，提出乳化沥青冷再生混合料内部水膜空间分布的微细观指标的定义和计算流程，用于乳化沥青冷再生混合料内部微细观结构的数字化表征。
2、为实现上述目的，本专利技术
3、s1，分析养生前后乳化沥青冷再生混合料空隙二值图像，识别水膜区域并获取水膜的二值图；
4、s2，本专利技术中定义水膜区域中线上某一像素点与水膜区域边界上距离其最近的像素点之间的距离的两倍为该点处的水膜厚度，采用形态学分析方法来计算提取每个点的水膜厚度值；
5、s3，将图像中每个水膜区域的厚度进行分析，计算所有水膜中线像素点的水膜厚度最大值为smax；以0.1mm间隔统计0-smax区间内水膜厚度和占所有水膜厚度和的比例；采用对数正态分布曲线拟合水膜厚度区间si和其对应的厚度比例pi之间的关系，获取三个指标定量描述水膜厚度分布特征，包括水膜厚度众数m，厚度峰值p和厚度期望e。
6、所述s2步骤中的具体形态学计算方法为：提取每个水膜区域的中线，计算中线上每个像素点对应的水膜厚度。对于每个中线像素点，扫描距离该像素点最近的水膜边缘像素点，计算出两个像素点直接的距离shalf，则该中线像素点对应的水膜厚度为2·shalf。
7、所述s3步骤中水膜厚度si和其对应的厚度比例pi之间的关系采用公式1进行拟合，厚度峰值p为拟合曲线的峰值点所对应的厚度比例，厚度众数m为拟合曲线峰值所对应的厚度区间中位数，厚度期望e采用公式2计算。
8、
9、式中，f(t)——统计区间内水膜厚度占总厚度比例；
10、t——水膜厚度；
11、σ，μ——拟合参数。
12、
13、式中，e(t)——f(t)的期望值。
14、t(t)——统计区间内水膜厚度占总厚度比例；
15、t——水膜厚度。
16、作为本专利技术的进一步改进，所述s1步骤中的x-ray ct扫描测试获取的平面及竖向图像精度均小于0.1mm/pixel，养生初期时长小于3h，养生末期时长不少于7天。
17、作为本专利技术的进一步改进，所述s1步骤中通过图像旋转、对中平移、特征匹配和布尔运算的图像处理方法分析养生前后乳化沥青冷再生混合料空隙二值图像。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的基于图像中线提取和距离变换的计算方法来表征水膜厚度的方法简单易行，精度高且可获取大量数据，具有较强的统计意义，提出的统计指标可以充分的量化表征材料内部水膜的空间结构，和传统技术相比，该专利技术可以有效提取图像中的有效信息，精准描述乳化沥青冷再生混合料内部水膜空间分布。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述S2步骤中的形态学计算方法为：提取每个水膜区域的中线，计算中线上每个像素点对应的水膜厚度；对于每个中线像素点，扫描距离该像素点最近的水膜边缘像素点，计算出两个像素点直接的距离Shalf，则该中线像素点对应的水膜厚度为2·Shalf。
3.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述S3步骤中水膜厚度Si和其对应的厚度比例Pi之间的关系采用公式1进行拟合，厚度峰值P为拟合曲线的峰值点所对应的厚度比例，厚度众数M为拟合曲线峰值所对应的厚度区间中位数，厚度期望E采用公式2计算；
4.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述S1步骤中的养生前后乳化沥青冷再生混合料空隙二值图像通过X-ray CT扫描测试获取，获取的平面及竖向图像精度均小于0.1mm/pixel，养生初期时长小于3h，养生末期时长不
5.根据权利要求4所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述S1步骤中通过图像旋转、对中平移、特征匹配和布尔运算的图像处理方法分析养生前后乳化沥青冷再生混合料空隙二值图像。
...【技术特征摘要】
1.一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述s2步骤中的形态学计算方法为：提取每个水膜区域的中线，计算中线上每个像素点对应的水膜厚度；对于每个中线像素点，扫描距离该像素点最近的水膜边缘像素点，计算出两个像素点直接的距离shalf，则该中线像素点对应的水膜厚度为2·shalf。
3.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料水分空间分布形态表征方法，其特征在于，所述s3步骤中水膜厚度si和其对应的厚度比例pi之间的关系采用公式1进行拟合，厚度峰值p为拟合...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋继望，张升，赵子力，陈毅国，倪富健，周建，黎明，张闯，郑俊秋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。