專(zhuān)利名稱(chēng)：一種瀝青路面芯樣斷面圖像的采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及浙青芯樣斷面的采集，尤其涉及一種浙青路面芯樣斷面圖像采集方 法。
背景技術(shù)：
浙青路面由于其一系列優(yōu)點(diǎn)而在我國(guó)高等級(jí)公路中得到廣泛應(yīng)用。浙青混合料是 浙青路面組成材料。在浙青路面施工過(guò)程中，浙青混合料的組成檢測(cè)是施工質(zhì)量過(guò)程控制 的一個(gè)重要方面。有關(guān)浙青混合料組成及性能檢測(cè)的試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)及施工現(xiàn)場(chǎng)都占據(jù)了 相當(dāng)?shù)墓ぷ髁?。尤其是浙青混合料組成的試驗(yàn)檢測(cè)方法，其檢測(cè)設(shè)備體積龐大，操作過(guò)程復(fù) 雜、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、檢測(cè)精度低等原因制約了浙青路面的發(fā)展。由于浙青混合料級(jí)配的檢測(cè)試驗(yàn)周期比較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)玫綑z測(cè)結(jié)果的時(shí)候，施工過(guò)程 可能已經(jīng)進(jìn)行了很久了，這就使得級(jí)配不能很好的應(yīng)用于施工質(zhì)量過(guò)程中。因此需要引入 一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效的浙青混合料級(jí)配檢測(cè)方法。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，使得利用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析浙青混合料 成份成為可能。當(dāng)前采集的浙青混合料斷面圖像主要有室內(nèi)成型的梁型試件的切割斷面和路面 芯樣的斷面圖像。梁型試件斷面圖像的獲取，主要是采用數(shù)碼相機(jī)在特定光照條件下對(duì)成 型并切割后的試件斷面進(jìn)行拍照來(lái)實(shí)現(xiàn)；路面芯樣斷面圖像的獲取，則大多是利用數(shù)碼相 機(jī)從不同的角度對(duì)路面芯樣的側(cè)面進(jìn)行拍照并把所采集的側(cè)面圖像分別進(jìn)行處理并把處 理結(jié)果進(jìn)行匯總或者對(duì)各圖像進(jìn)行拼接然后進(jìn)行處理分析。由于浙青路面芯樣本身是圓柱型，其斷面為曲面，因此采用多個(gè)攝像機(jī)對(duì)從不同 角度采集圖像并拼接的方法不可避免的存在失真，進(jìn)而對(duì)后續(xù)的處理結(jié)果產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的是，提供一種新的浙青路面 芯樣斷面圖像的采集方法，采用本發(fā)明的方法可以直接采集浙青路面芯樣斷面圖像，而不 需要圖像拼接等操作就可以直接進(jìn)行各種后續(xù)的處理分析，能夠快速的完成浙青路面芯樣 斷面圖像的采集與存儲(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種浙青路面斷面圖像的采集方法，其特征在于，該方法采用線陣式攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn) 在承載平臺(tái)上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的浙青路面芯樣，在設(shè)定的光照條件下進(jìn)行圖像采集，從而可以得 到較少失真的浙青路面芯樣的斷面圖像，具體包括如下步驟1)搭建浙青路面芯樣承載平臺(tái) 浙青路面芯樣承載部件包括機(jī)架，機(jī)架內(nèi)設(shè)有電機(jī)，電機(jī)帶有調(diào)速控制機(jī)構(gòu)和電 源總控開(kāi)關(guān)，電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)通過(guò)設(shè)置的豎直軸承與放置有浙青路面芯樣的承 載圓盤(pán)活動(dòng)相連，承載圓盤(pán)上方有帶有手柄的調(diào)節(jié)固定桿，調(diào)節(jié)固定桿固定在機(jī)架上；
2)設(shè)置圖像采集部件圖像采集部件包括線陣攝像機(jī)，線陣攝像機(jī)具有能夠檢出的最小粒徑的顆粒所需要的圖像分辨率；線陣攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)承載圓盤(pán)上的浙青路面芯樣，在線陣攝像機(jī)前方設(shè)有條 形光源，線陣攝像機(jī)通過(guò)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)帶有圖像采集卡和圖像采集軟件；3)打開(kāi)電源總控開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖像采集軟件，等待采集信號(hào)的觸發(fā)；4)放置待采集的浙青路面芯樣于承載圓盤(pán)，當(dāng)浙青路面芯樣勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，觸發(fā)采 集信號(hào)采集并存儲(chǔ)浙青混合料斷面圖像。本發(fā)明通過(guò)采用線陣式攝像機(jī)采集在承載平臺(tái)上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的浙青路面芯樣斷面 圖像，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中以備后續(xù)的處理，消除了采用數(shù)碼相機(jī)從不同角度拍攝并進(jìn)行拼 接所引起的失真，是一種可以替代當(dāng)前浙青路面芯樣圖像采集的方法。采用本發(fā)明的方法， 可以為后續(xù)的基于圖像分析檢測(cè)浙青混合料組成的過(guò)程中提高檢測(cè)精度。本發(fā)明為浙青路面芯樣斷面圖像采集提出了一種新的思路和方式，為提高浙青混 合料組成的圖像檢測(cè)精度提供了保障。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中浙青混合料斷面采集的示例性流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中浙青路面芯樣斷面圖像采集系統(tǒng)示意圖；其中圖(a)是總 體結(jié)構(gòu)圖，圖(b)是浙青路面芯樣承載部件示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的浙青路面芯樣；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中所采集的浙青路面芯樣斷面圖像；以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本思想是采用線陣式攝像機(jī)，將曲面圖像轉(zhuǎn)為平面圖像，減小所采集 圖像的失真，從而使得后續(xù)的圖像處理與分析與常規(guī)平面圖像的差異減小。參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例中利用線陣攝像機(jī)采集浙青路面芯樣斷面圖像的 示例性流程圖。該流程包括如下步驟步驟101，設(shè)計(jì)采集系統(tǒng)軟硬件。在本步驟中，首先選擇適合于采集浙青路面芯樣斷面圖像的線陣攝像機(jī)，圖像采 集卡以及相應(yīng)的采集軟件；然后設(shè)計(jì)用于承載浙青路面芯樣的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，保證浙青路面芯樣能夠在承載平臺(tái) 上面勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并且轉(zhuǎn)動(dòng)的速度可以調(diào)整；最后選擇合適的光源以消除環(huán)境光的干擾，條形光源可以選擇白色或者紅色的 LED光源，或者激光光源。步驟102，將待檢測(cè)的浙青路面芯樣固定在旋轉(zhuǎn)承載平臺(tái)上，在低速的情況下不用 將上方的固定桿放下；步驟103，啟動(dòng)承載平臺(tái)的調(diào)速電機(jī)，并調(diào)整到計(jì)算好的速度上。在本步驟中，需要考慮線陣攝像機(jī)的最佳采集線速率以及所要滿足的圖像采集分 辨率等兩個(gè)因素，以此來(lái)計(jì)算電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí)的結(jié)構(gòu)圖參見(jiàn)圖2，首先要考慮浙青路面芯樣斷面圖像采集裝置的設(shè) 計(jì)，該裝置包括浙青路面芯樣承載部件和圖像采集部件兩部分。浙青路面芯樣承載部件包括機(jī)架3，機(jī)架3內(nèi)設(shè)有電機(jī)1，電機(jī)1帶有調(diào)速控制機(jī) 構(gòu)7和電源總控開(kāi)關(guān)8，電機(jī)1與減速機(jī)2連接，減速機(jī)2通過(guò)設(shè)置的豎直軸承6與承載圓 盤(pán)4活動(dòng)相連，承載圓盤(pán)4上方有帶有手柄13的調(diào)節(jié)固定桿5，調(diào)節(jié)固定桿5固定在機(jī)架3 上；所述的圖像采集部件包括線陣攝像機(jī)9，線陣攝像機(jī)9對(duì)準(zhǔn)承載圓盤(pán)4上的浙青 路面芯樣，在線陣攝像機(jī)9前方設(shè)有條形光源12，線陣攝像機(jī)9通過(guò)傳輸線11與計(jì)算機(jī)10 連接，計(jì)算機(jī)10帶有圖像采集卡和圖像采集軟件。條形光源12選擇了白色的LED光源來(lái)消除自然光的干擾；采集與存儲(chǔ)模塊選擇了 德國(guó)的Basler L402K線陣攝像機(jī)以及安裝有加拿大MatroxCamera Link圖像采集卡以及 Mil 8.0圖像采集軟件包的計(jì)算機(jī)組成?；镜恼闱嗦访嫘緲訑嗝鎴D像采集過(guò)程可以描述 為將所鉆取的浙青路面芯樣固定于承載平臺(tái)4上，設(shè)置線陣攝像機(jī)9的相關(guān)參數(shù)以及調(diào)整 承載平臺(tái)4的旋轉(zhuǎn)速度，以保證采集到較好質(zhì)量的浙青路面芯樣斷面圖像。當(dāng)旋轉(zhuǎn)承載平 臺(tái)的速度趨于穩(wěn)定后，觸發(fā)采集，采集軟件將通過(guò)線陣攝像機(jī)采集并存儲(chǔ)浙青路面芯樣斷 面圖像。步驟104，當(dāng)浙青路面芯樣進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觸發(fā)采集信號(hào)；在本步驟中，所給的觸發(fā)采集信號(hào)是由人工給出的，需要觀察浙青路面芯樣的轉(zhuǎn) 動(dòng)，一般情況下，開(kāi)始旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間后即可認(rèn)為其已經(jīng)進(jìn)入了勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中；步驟105，采集軟件通過(guò)限制攝像機(jī)采集圖像并保存在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)中以供后續(xù)處 理分析。在本步驟中，采集軟件運(yùn)行后需要設(shè)置線陣攝像機(jī)的線速率、曝光時(shí)間、圖像的存 儲(chǔ)路徑等相關(guān)參數(shù)。當(dāng)采集圖像后，需要經(jīng)過(guò)傳輸線通過(guò)圖像采集卡存儲(chǔ)所采集的圖像于 計(jì)算機(jī)中。應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的技術(shù)方案所做的技術(shù)特征的添加、等同替換或修改，均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種瀝青路面斷面圖像的采集方法，其特征在于，該方法采用線陣式攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)在承載平臺(tái)上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的瀝青路面芯樣，在光照條件下進(jìn)行圖像采集，從而可以得到較少失真的瀝青路面芯樣的斷面圖像，具體包括如下步驟1)搭建瀝青路面芯樣承載平臺(tái)瀝青路面芯樣承載部件包括機(jī)架，機(jī)架內(nèi)設(shè)有電機(jī)，電機(jī)帶有調(diào)速控制機(jī)構(gòu)和電源總控開(kāi)關(guān)，電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)通過(guò)設(shè)置的豎直軸承與放置有瀝青路面芯樣的承載圓盤(pán)活動(dòng)相連，承載圓盤(pán)上方有帶有手柄的調(diào)節(jié)固定桿，調(diào)節(jié)固定桿固定在機(jī)架上；2)設(shè)置圖像采集部件圖像采集部件包括線陣攝像機(jī)，線陣攝像機(jī)具有能夠檢出的最小粒徑的顆粒所需要的圖像分辨率；線陣攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)承載圓盤(pán)上的瀝青路面芯樣，在線陣攝像機(jī)前方設(shè)有條形光源，線陣攝像機(jī)通過(guò)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)帶有圖像采集卡和圖像采集軟件；3)打開(kāi)電源總控開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖像采集軟件，等待采集信號(hào)的觸發(fā)；4)放置待采集的瀝青路面芯樣于承載圓盤(pán)，當(dāng)瀝青路面芯樣勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，觸發(fā)采集信號(hào)采集并存儲(chǔ)瀝青混合料斷面圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的承載圓盤(pán)能夠拆卸。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的條形光源選擇白色或者紅色的LED光 源，或者激光光源。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種瀝青路面斷面圖像的采集方法，該方法采用線陣式攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)在承載平臺(tái)上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的瀝青路面芯樣，在設(shè)定的光照條件下進(jìn)行圖像采集，從而可以得到較少失真的瀝青路面芯樣的斷面圖像，包括搭建瀝青路面芯樣承載平臺(tái)，設(shè)置圖像采集部件，放置待采集的瀝青路面芯樣于承載圓盤(pán)，當(dāng)瀝青路面芯樣勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，觸發(fā)采集信號(hào)采集并存儲(chǔ)瀝青混合料斷面圖像。并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中以備后續(xù)的處理，消除了采用數(shù)碼相機(jī)從不同角度拍攝并進(jìn)行拼接所引起的失真，是一種可以替代當(dāng)前瀝青路面芯樣圖像采集的方法。采用本發(fā)明的方法，可以為后續(xù)的基于圖像分析檢測(cè)瀝青混合料組成的過(guò)程中提高檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)G01N21/84GK101819156SQ20101013817
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者孫朝云, 孫淼, 李偉, 李忠民, 沙愛(ài)民, 焦立男, 王超凡, 胡力群, 袁外琳, 趙麗 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)