【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沥青混合料车辙车辙仪设备，具体地说是一种基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法及装置。
技术介绍
1、随着公路交通建设的发展，尤其以沥青路面为主要形式的高等级路面对道路材料的品质有了越来越高的要求。道路材料的性能和组成设计等影响着路面的品质，而采用科学合理的试验方法对沥青混合料的性能进行测试，对于材料的正确使用、路面的科学设计以及路用性能的评价等至关重要。
2、沥青混合料车辙车辙仪是测定沥青混合料高温动稳定度的专用设备，车辙试验中采用的是轮碾成型的沥青混凝土板状试件，通过车辙深度和动稳定度指标评价沥青混凝土的高温抗变形性能。
3、规范jtge20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中沥青混合料车辙试验t0719-2011的做法是在实验的准备工作中进行试验轮接地压强测定：测定在60°c时进行，在试验台上放置一块50mm厚的钢板，其上铺一张毫米方格纸,上铺一张新的复写纸，以规定的700n荷载后试验轮静压复写纸，即可在方格纸上得出轮压面积，并由此求得接地压强，当压强不符合0.7mpa±0.05mpa时，载荷应予适当调整。此方法测量效率低，测量误差较大，试验过程需要试验人员全程参与，占用人力资源。
4、专利号cn215866203u的中国专利一种可精确施加压强的沥青混合料车辙车辙仪，公开了加载接触面面积扫描装置包括设于试验台下的测距仪、设于测距仪上的平行导轨和微型激光测距头，通过测距仪和微型激光测距头测定橡胶轮与车辙板的接触面，但是由于激光测距仪发射的激光与承重板面平行，这就导致激
5、针对以上问题，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法及装置，解决了现有技术中车辙仪试验轮的接触面积测量和计算存在误差导致试验数据不精确的问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种一种基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，所述计算方法的具体步骤为：
3、s1：正面距离标定
4、（1）在试验台上标记出试验轮承压时，试验轮与试验台的接触线，包括正面接触线和侧面接触线；
5、（2）将第一标准量块置于试验台，使第一标准量块的边与正面接触线重合；
6、（3）用摄像机拍摄第一标准量块，对拍摄的照片进行垂直投影，计算得出第一标准量块与试验台的接触线所占的像素数；
7、（4）计算得出每个像素对应的实际距离，用front_dis_per_pixel表示；
8、s2：侧面距离标定
9、（1）将第二标准量块置于试验台，使第二标准量块的边与步骤s1中的侧面接触线重合；
10、（2）用摄像机拍摄第二标准量块，对拍摄的照片进行垂直投影，计算得出第二标准量块与试验台的接触线所占的像素数；
11、（3）计算得出每个像素对应的实际距离，用side_dis_per_pixel表示；
12、s3：正面距离测量
13、（1）将试验轮放置在试验台上，施压后，拍摄试验轮正面的照片；
14、（2）对步骤（1）中的照片平均进行分割，形成左正面照片和右正面照片两部分；
15、（3）对左正面照片进行二值化处理，并逐行计算左正面照片的左边界所在的像素点，用point_left表示；
16、（4）对右正面照片进行二值化处理，并逐行计算右正面照片的右边界所在的像素点，用point_right表示；
17、（5）以point_left和point_right为端点的线段就是试验轮与试验台的正面接触线，长度用l_front表示；
18、s4：侧面距离测量
19、（1）拍摄步骤s3中的试验轮的侧面的照片；
20、（2）对步骤（1）中的照片平均进行分割，形成左侧面照片和右侧面照片两部分；
21、（3）对左侧面照片进行二值化处理，并逐行计算左侧面照片的左边界所在的像素点；
22、（4）对右侧面照片进行二值化处理，并逐行计算右侧面照片的右边界所在的像素点；
23、（5）计算试验轮与试验台的侧面接触线长度，长度用l_side表示；
24、s5：压强值计算：令f表示试验轮承载的压力值，令q表示试验轮接触面积承载的压强值，计算公式为：q=f/((l_front×front_dis_per_pixel)×(l_side×side_dis_per_pixel))。
25、作为优化，步骤s1中的第一标准量块的边长与所述正面接触线的长度之差为±0.5-1cm，步骤s2中的第二标准量块的边长与所述侧面接触线的长度之差为±0.5-1cm。
26、一种基于机器视觉的车辙仪，用于实现上述计算方法，包括车辙仪本体，所述车辙仪本体内设有碾压装置，所述碾压装置的顶端设有承载板，所述承载板上设有若干配重块，所述车辙仪本体内的试验台上设有视觉测量装置，所述视觉测量装置包括底板和设置在底板一侧用于固定试验轮的固定支架，所述底板的中心设有力传感器和设置在力传感器上部的托板，所述托板的中心与固定支架的中心位于同一轴线，与所述托板的纵向方向的中心点的相对的位置设有位于所述固定支架上的第一摄像头，与所述托板的横向方向的中心点的相对的位置设有位于所述底板上的第二摄像头，沿所述底板的四周设有若干发光板，所述底板上还设有遮光罩，所述遮光罩顶面设有使所述试验轮顶部现出的开口。
27、作为优化，所述固定支架包括固定板和设置在固定板两侧的支臂。
28、作为优化，所述第一摄像头与固定支架之间，以及，所述第二摄像头与底板之间均设有调节板，所述调节板上设有滑槽，所述第一摄像头和第二摄像头上均固定设有与所述滑槽配合的滑动轴。
29、作为优化，两个所述支臂之间的距离数与所述试验轮的厚度数之差小于3mm。
30、作为优化，所述第一摄像头和第二摄像头上均设有镜头护罩和水平仪。
31、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种基于基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，实现试验轮与试件的接触面积的自动化计算，无需试验人员参与，可以大大提高车辙试验的效率和准确性；一种基于机器视觉的车辙仪，在车辙仪本体内设置视觉测量装置，通过第一摄像头和第二摄像头分别对试验轮和托板的接触部分的正面和侧面进行拍摄，控制器对拍摄的图片进行视觉识别，计算图像中每个像素对应的实际距离，减少了人工测量的误差，保证了试验轮与托板接触部分的长度和宽度数据的精度；发光板提供内部照明，可根据需要调试照明亮度，确保拍摄的照片识别准确；遮光罩的设置，使视觉测量装置内部外外界隔离，防止外界本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，其特征在于，所述计算方法的具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，其特征在于，步骤S1中的第一标准量块的边长与所述正面接触线的长度之差为±0.5-1cm，步骤S2中的第二标准量块的边长与所述侧面接触线的长度之差为±0.5-1cm。
3.一种基于机器视觉的车辙仪，用于实现如权利要求1所述的计算方法，包括车辙仪本体，所述车辙仪本体内设有碾压装置，所述碾压装置的顶端设有承载板，其特征在于，所述承载板上设有若干配重块，所述车辙仪本体内的试验台上设有视觉测量装置，所述视觉测量装置包括底板和设置在底板一侧用于固定试验轮的固定支架，所述底板的中心设有力传感器和设置在力传感器上部的托板，所述托板的中心与固定支架的中心位于同一轴线，与所述托板的纵向方向的中心点的相对的位置设有位于所述固定支架上的第一摄像头，与所述托板的横向方向的中心点的相对的位置设有位于所述底板上的第二摄像头，沿所述底板的四周设有若干发光板，所述底板上还设有遮光罩，所述遮光罩顶面设有使所述试验轮顶部现出的开口。
4.根
5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的车辙仪，其特征在于，所述第一摄像头与固定支架之间，以及，所述第二摄像头与底板之间均设有调节板，所述调节板上设有滑槽，所述第一摄像头和第二摄像头上均固定设有与所述滑槽配合的滑动轴。
6.根据权利要求4所述的基于机器视觉的车辙仪，其特征在于，两个所述支臂之间的距离数与所述试验轮的厚度数之差小于3mm。
7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的车辙仪，其特征在于，所述第一摄像头和第二摄像头上均设有镜头护罩和水平仪。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，其特征在于，所述计算方法的具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辙仪压强的计算方法，其特征在于，步骤s1中的第一标准量块的边长与所述正面接触线的长度之差为±0.5-1cm，步骤s2中的第二标准量块的边长与所述侧面接触线的长度之差为±0.5-1cm。
3.一种基于机器视觉的车辙仪，用于实现如权利要求1所述的计算方法，包括车辙仪本体，所述车辙仪本体内设有碾压装置，所述碾压装置的顶端设有承载板，其特征在于，所述承载板上设有若干配重块，所述车辙仪本体内的试验台上设有视觉测量装置，所述视觉测量装置包括底板和设置在底板一侧用于固定试验轮的固定支架，所述底板的中心设有力传感器和设置在力传感器上部的托板，所述托板的中心与固定支架的中心位于同一轴线，与所述托板的纵向方向的中心点的相对的位置设有位于所述固定支架上的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐飞，张怀友，张玉新，仲丽慧，张学利，唐兴泉，
申请(专利权)人：山东路达试验仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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