改性瀝青中sbs改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性瀝青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，步驟1：讀取SBS改性瀝青的熒光顯微圖真彩圖像；將熒光顯微圖真彩圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；步驟2：調(diào)用d=im2bw(b,graythresh(b))函數(shù)對(duì)灰度圖像進(jìn)行二值處理得到二值圖像；步驟3：調(diào)用t=bwmorph(d,'skel',inf)函數(shù)對(duì)二值圖像進(jìn)行骨架化處理得到骨架化圖像；步驟4：對(duì)骨架化圖像進(jìn)行單個(gè)像素尺寸標(biāo)定，計(jì)算得到一個(gè)像素點(diǎn)代表骨架化圖像中的實(shí)際長度；步驟5：計(jì)算SBS相對(duì)溶脹直徑均值和SBS實(shí)際溶脹直徑均值。該方法能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定SBS的溶脹直徑均值，給SBS改性瀝青的生產(chǎn)質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供量化依據(jù)，提高改性瀝青生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控水平，具有良好的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【專利說明】改性瀝青中SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于道路工程用SBS改性浙青的微觀結(jié)構(gòu)量化分析領(lǐng)域，具體涉及一種改性浙青中SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SBS是苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物，它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可改善浙青的韌性和軟化點(diǎn)。國內(nèi)外對(duì)于SBS改性浙青的改性機(jī)理、技術(shù)性能、生產(chǎn)工藝等已開展廣泛深入的研究，并取得了豐碩成果和相對(duì)成熟技術(shù)。目前，SBS改性浙青在我國公路路面建設(shè)中已得到廣泛應(yīng)用。SBS改性劑經(jīng)過膠體磨剪切之后成為微米級(jí)小顆粒，在高熔融狀態(tài)下吸收基質(zhì)浙青中輕質(zhì)組分溶脹，溶脹后的顆粒在界面作用力下交聯(lián)在一起形成分散大顆粒、線性、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、單相連續(xù)結(jié)構(gòu)等。經(jīng)過大量的理論及實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，SBS改性劑溶脹之后在當(dāng)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)使得SBS改性浙青混合料路面表現(xiàn)出較好的路用性能，并在現(xiàn)階段的高等級(jí)公路中得到大量的應(yīng)用。SBS改性劑對(duì)基質(zhì)浙青改性作用主要與為基質(zhì)浙青與SBS改性劑的配伍性、SBS改性劑摻量及加工質(zhì)量、改性浙青制備工藝有關(guān)，其中SBS改性劑的加工及溶脹后的形態(tài)與SBS改性浙青生產(chǎn)質(zhì)量具有很強(qiáng)的相關(guān)性。在SBS改性浙青中，SBS改性劑在基質(zhì)浙青中溶脹良好則普遍具有較好的改性性能。而發(fā)育良好的SBS改性劑不僅能大幅提高改性浙青的技術(shù)性能，還能在一定程度上減少SBS改性劑摻量并降低工程造價(jià)。
[0003]目前，現(xiàn)行針對(duì)SBS改性浙青質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)依據(jù)《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40 - 2004，其中對(duì)SBS改性劑經(jīng)剪切加工之后在浙青中溶脹發(fā)育的程度并沒有要求，國內(nèi)也沒有相應(yīng)的快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。在當(dāng)下SBS改性浙青生產(chǎn)種類繁多、生產(chǎn)質(zhì)量參差不齊的情況下，對(duì)SBS改性浙青生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行全面與有效的監(jiān)控是有必要的，因此，開發(fā)出一種快速、準(zhǔn)確的SBS溶脹直徑均值的檢測(cè)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004]基于熒光顯微圖像的浙青微觀結(jié)構(gòu)分析是研究改性浙青改性機(jī)理與宏觀性能的有效手段。熒光顯微鏡利用SBS與浙青在熒光光源照射下發(fā)射光的波長范圍不同的原理，在人眼觀測(cè)下SBS呈現(xiàn)出黃色，浙青呈現(xiàn)黑色。利用這一原理，可在不破壞SBS改性浙青形態(tài)的條件下，真實(shí)地觀測(cè)SBS的微觀分布結(jié)構(gòu)。熒光顯微分析手段是研究聚合物改性浙青形態(tài)最有價(jià)值的方法。近年來，也有一些學(xué)者致力于利用一些基礎(chǔ)軟件來量化分析SBS改性浙青微觀結(jié)構(gòu)，如楊群等發(fā)表的《基于微觀結(jié)構(gòu)量化的SBS改性浙青分析》中提到利用AutoCAD軟件分析熒光圖像的面積比及改性劑分布均勻性來評(píng)價(jià)改性效果，但是該方法的抽樣過程以及圖像分析方法的經(jīng)驗(yàn)性大，算法重復(fù)性差。劉雄等發(fā)表的《SBS改性浙青微觀圖像的采集及處理》利用灰度轉(zhuǎn)換將圖像的灰度模式轉(zhuǎn)化為二值模式，康愛紅等對(duì)SBS在改性浙青中的長短軸之比、平均面積進(jìn)行了定性的描述。
[0005]除此之外，SBS充分溶脹是獲得良好改性性能的前提，SBS顆粒的細(xì)度直接影響著改性效果。但是在SBS改性浙青生產(chǎn)過程中，缺乏有效的監(jiān)控手段來觀測(cè)SBS溶脹量以及SBS細(xì)度的均勻性。在SBS熒光顯微圖像中，SBS聚合物在浙青體系中顯示黃色熒光，在整個(gè)浙青體系中分布極不規(guī)則，這就給SBS溶脹直徑均值的測(cè)量計(jì)算帶來很大難度。國內(nèi)有學(xué)者通過圖像分割，隨機(jī)抽樣，放大計(jì)數(shù)的方式統(tǒng)計(jì)SBS改性浙青分布情況，顯然這種方法非常的繁雜且不具備準(zhǔn)確性。目前為止，并沒有針對(duì)SBS溶脹直徑均值進(jìn)行專門檢測(cè)的方法，這是SBS改性浙青質(zhì)量監(jiān)控的一個(gè)盲點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提出一種改性浙青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，該方法能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定SBS的溶脹直徑均值，給SBS改性浙青的生產(chǎn)質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供量化依據(jù)，提高改性浙青生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控水平，具有良好的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以解決:
[0008]本發(fā)明的改性浙青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，具體步驟如下:
[0009]一種改性浙青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，具體步驟如下:
[0010]步驟1:讀取SBS改性浙青的熒光顯微圖真彩圖像；將熒光顯微圖真彩圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0011]步驟2:調(diào)用d=im2bw(b, graythresh(b))函數(shù)對(duì)灰度圖像進(jìn)行二值處理得到二值圖像，二值圖像中黑色部分代表浙青，白色部分代表SBS改性劑；再調(diào)用X=bWarea(d)函數(shù)讀取二值圖像中白色部分像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，記為X(pix)，X(Pix)即為SBS改性劑在二值圖像中的面積；
[0012]步驟3:調(diào)用t=bwmorph(d, ’ skel’ , inf)函數(shù)對(duì)二值圖像進(jìn)行骨架化處理得到骨架化圖像，骨架化圖像中白色部分為SBS改性劑的中心線；再調(diào)用Y=bwarea(t)函數(shù)讀取骨架化圖像中白色部分像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，記為Y(Pix)，Y(Pix)是SBS改性劑中心線的長度；
[0013]步驟4:對(duì)骨架化圖像進(jìn)行單個(gè)像素尺寸標(biāo)定:將骨架化圖像進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分得到方格網(wǎng)圖；通過熒光顯微設(shè)備標(biāo)定得到方格網(wǎng)圖中每個(gè)小方格邊長值V，單位:Pm;讀取小方格中邊長方向的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)Z(pix)，計(jì)算得到一個(gè)像素點(diǎn)代表骨架化圖像中的實(shí)
際長度
【權(quán)利要求】
1.一種改性浙青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟1:讀取SBS改性浙青的熒光顯微圖真彩圖像；將熒光顯微圖真彩圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像； 步驟2:調(diào)用d=im2bw(b, graythresh(b))函數(shù)對(duì)灰度圖像進(jìn)行二值處理得到二值圖像，二值圖像中黑色部分代表浙青，白色部分代表SBS改性劑；再調(diào)用X=bWarea(d)函數(shù)讀取二值圖像中白色部分像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，記為X(Pix)，X(Pix)即為SBS改性劑在二值圖像中的面積； 步驟3:調(diào)用t=bwmorph(d, ’ skel’, inf)函數(shù)對(duì)二值圖像進(jìn)行骨架化處理得到骨架化圖像，骨架化圖像中白色部分為SBS改性劑的中心線；再調(diào)用Y=bwarea(t)函數(shù)讀取骨架化圖像中白色部分像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，記為Y(Pix)，Y(Pix)是SBS改性劑中心線的長度； 步驟4:對(duì)骨架化圖像進(jìn)行單個(gè)像素尺寸標(biāo)定:將骨架化圖像進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分得到方格網(wǎng)圖；通過熒光顯微設(shè)備標(biāo)定得到方格網(wǎng)圖中每個(gè)小方格邊長值V，單位:Pm;讀取小方格中邊長方向的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)Z(pix)，計(jì)算得到一個(gè)像素點(diǎn)代表骨架化圖像中的實(shí)際長度
2.如權(quán)利要求1所述的改性浙青SBS改性劑溶脹直徑均值的測(cè)試方法，其特征在于，其特征在于，所述步驟4中將骨架化圖像進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分所采用的邊長為5 μ m~15 μ m。
【文檔編號(hào)】G01B11/08GK103591898SQ201310551654
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】紀(jì)小平, 胡魁, 蔣應(yīng)軍, 侯月琴 申請(qǐng)人:長安大學(xué)