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运用数字图像处理技术测量混凝土粗骨料的球度、形状系数和凸起比C.F. Mora, A.K.H. Kwan*Department of Civil Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, People'sRepublic of China摘要：开发出了一种新型的，运用数字图像处理技术测量混凝土粗骨料的球度、形状系数和凸起比的方法。
不同于其它图像处理，该方法能够测量颗粒的厚度和体积，并能依据厚度测量形状参量和评估骨料中的单粒径颗粒形状参数的加权平均值。
研究者已经利用这项技术分析了五个不同来源三种不同类型一共46种岩石骨料样本，而且这样测量的形状参数与传统测量棱角相互关联的。
发现几个形状参数与传统的测量棱角有好的相关性，但是在它们之中只有凸度和丰满度有可能被用来衡量棱角数。
最后，倡导放弃传统的依据堆积密度测量棱角数的方法；堆积密度是骨料性能的一个重要的指标，但不是测量棱角数的好方法。
关键词：骨料；混凝土粗骨料；数字图像处理；堆积密度；颗粒形状分析1 引言数字视频技术发展很快，比以前更加实惠而且使用更方便。
利用摄像机可以捕获场景并转化成视频信号，它们首先被数字化然后按像素储存起来。
然后，场景的图案信息可以通过数字图像处理技术提取出来。
通过DIP技术[1]，图像中的物体能从背景中被区分出来，然后进行分析和测量。
可以测量出粒子数、区域分布、粒度、形状分布与空间分布特征等几何参数。
该方法测量的主要优势几乎囊括了自动化、快捷、减少人为误差、而且能进行高级测量的优点。
作为DIP技术在混凝土工艺上应用研究的一部分，科学家正在研究运用DIP技术测量集料大小和形状可行的方法。
这是一个具有现实意义的话题，因为骨料作为混凝土的主要组成部分，其级配、尺寸和形状影响了混凝土的性能。
Barksdale[2]、Li[3]、Yue 和Morin[4]以及Kuo [5]等人已经尝试了DIP技术在颗粒大小与形状上的分析，取得了许多成果。
基于X-ray CT图像的集料形状表征方法金灿;李守国;汪培松;刘凯;凌天清【摘要】从细观角度出发,以集料X-Ray CT扫描图像为数据源,运用计算机图形图像技术建立集料颗粒的三维实体模型,在此基础上实现集料的体积、球度和棱角性的虚拟测量,并对集料体积的测量结果进行试验验证.结果表明,集料体积虚拟测量结果的最大误差为2％,平均误差为1.2％,验证所提出方法的可行性和有效性.【期刊名称】《交通科技与经济》【年(卷),期】2018(020)006【总页数】4页(P66-69)【关键词】集料;形态学特征;虚拟测量;沥青混合料;X-RayCT【作者】金灿;李守国;汪培松;刘凯;凌天清【作者单位】重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室 ,重庆400074;合肥工业大学汽车与交通工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车与交通工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车与交通工程学院 ,安徽合肥230009;合肥工业大学汽车与交通工程学院 ,安徽合肥 230009;重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室 ,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】U121集料是沥青混合料的重要组成部分，其体积、棱角性和球度等形态学特征对混合料的路用性能具有较大影响[1-2]。
具体来说，混合料中集料体积的分布关系到混合料路面的抗压性能[3-4]，集料的棱角性和球度关系到混合料的密实度，从而影响混合料的抗变形能力[5]。
近年来，基于数字图像图形技术的集料形态学特征量化方法取得了大量研究成果[6-7]。
本文从细观角度出发，以X-Ray CT图像为数据源，结合三维造型软件ACIS7.0构建高精度的三维集料实体模型，在此基础上准确地量化出集料的体积、棱角性以及球度，并进行统计与分析，获得各特征指标在混合料中的分布，以期优化混合料参数设计[8-9]。
1 集料三维建模与体积测量由于X-Ray CT图像具有无损、精度高等特点[10-11]，本文以X-ray CT图像为构建集料三维实体模型的数据源。
基于粗集料分布形态特征沥青混合料数字模型的生成摘要:在已建成的沥青路面使用过程中，存在部分沥青路面出现由于温度及重复荷载作用发生破坏的现象即疲劳破坏，研究疲劳破坏的产生机理和应对方法愈发重要。
粗集料作为构成沥青混合料的主体材料，研究粗集料的特征属性与沥青混合料的疲劳性能联系具有很大的价值。
作为数值模拟和分析的基础，集料颗粒和混合料的重构是第一步也是相当重要的一步，计算机模拟生成的模型需在形状和级配上接近混合料，扫描转换而成的数字模型需保证混合料本身特征保留完整清晰，这样才能更加反应真实地混合料内部受力状况，保证数值模拟的可靠性。
本章以图像采集所得粗集料作为基础，讨论研究二维级配生成的方法，设计随机投放算法，生成以供后续数值模拟所需的二维试件。
关键词：沥青混合料，粗集料，分布形态参数，图像处理1.二维级配概率分布理论随着数字图像处理技术的进步与发展，许多学者已经陆续将其应用于道路工程中并取得了一定的研究成果，人们通过核磁共振、断层扫描的手段剖析混合料内部分布及特征，再利用有限元或者离散元的方法构建二维、三维的的细观数值模型。
本文的数字图像处理研究立足于二维层面，现阶段已有的二维平面数字模型研究，大部分是利用已有的随机延拓理论生成多边形集料去填充截面，本文从研究需求以及室内试验验证两个方面考虑，创新性的将采集所得粗集料随机填充进二维截面以完成数值模型的构建。
因为在二维数字试件的生成过程中，集料的数量比能够直观的反映沥青混合料的比例，因此采用数量比作为级配的评价指标，可以将各粒径的数量比等效为体积比。
如果假定集料是球形，通过概率理论就可以推算沥青的二维级配关系。
2.二维级配概率分布计算通过将采集到的粗集料图像随机投放入二维截面中，已知粗集料是不规则的多面体，同时采集的二维粗集料图像也呈现棱角性，假设集料为球体，那么模拟切割用任一平面去切割直径为d i的球形集料，获得直径为d j的平面圆，可知其概率为式2.1。
运用数字图像处理技术测量混凝土粗骨料的球度、形状系数和凸起比C.F. Mora, A.K.H. Kwan*Department of Civil Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, People'sRepublic of China摘要：开发出了一种新型的，运用数字图像处理技术测量混凝土粗骨料的球度、形状系数和凸起比的方法。
不同于其它图像处理，该方法能够测量颗粒的厚度和体积，并能依据厚度测量形状参量和评估骨料中的单粒径颗粒形状参数的加权平均值。
研究者已经利用这项技术分析了五个不同来源三种不同类型一共46种岩石骨料样本，而且这样测量的形状参数与传统测量棱角相互关联的。
发现几个形状参数与传统的测量棱角有好的相关性，但是在它们之中只有凸度和丰满度有可能被用来衡量棱角数。
最后，倡导放弃传统的依据堆积密度测量棱角数的方法；堆积密度是骨料性能的一个重要的指标，但不是测量棱角数的好方法。
关键词：骨料；混凝土粗骨料；数字图像处理；堆积密度；颗粒形状分析1 引言数字视频技术发展很快，比以前更加实惠而且使用更方便。
利用摄像机可以捕获场景并转化成视频信号，它们首先被数字化然后按像素储存起来。
然后，场景的图案信息可以通过数字图像处理技术提取出来。
通过DIP技术[1]，图像中的物体能从背景中被区分出来，然后进行分析和测量。
可以测量出粒子数、区域分布、粒度、形状分布与空间分布特征等几何参数。
该方法测量的主要优势几乎囊括了自动化、快捷、减少人为误差、而且能进行高级测量的优点。
作为DIP技术在混凝土工艺上应用研究的一部分，科学家正在研究运用DIP技术测量集料大小和形状可行的方法。
这是一个具有现实意义的话题，因为骨料作为混凝土的主要组成部分，其级配、尺寸和形状影响了混凝土的性能。
Barksdale[2]、Li[3]、Yue 和Morin[4]以及Kuo [5]等人已经尝试了DIP技术在颗粒大小与形状上的分析，取得了许多成果。
基于图像处理技术的混凝土微观结构分析研究一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、基础设施和工程建设领域的材料。
了解混凝土的微观结构特征对于混凝土性能的研究和优化具有重要意义。
近年来，随着图像处理技术的不断发展和应用，利用数字图像处理技术对混凝土微观结构进行分析成为可能。
本文旨在介绍基于图像处理技术的混凝土微观结构分析研究。
二、混凝土微观结构混凝土是由水泥、砂、石料和水等材料按照一定比例掺制而成的均质材料。
混凝土的微观结构是由水泥石胶体、砂粒、骨料和孔隙等组成。
水泥石胶体是混凝土的主要胶结材料，由水泥和水反应生成的硬化胶体。
砂粒和骨料是混凝土的骨架材料，它们的粒径分布对混凝土的性能具有重要影响。
孔隙是混凝土中的空隙，对混凝土的强度、耐久性等性能也具有重要影响。
三、图像处理技术在混凝土微观结构分析中的应用1.数字图像处理技术数字图像处理技术是一种将数字计算机处理技术应用于图像处理的技术。
通过数字图像处理技术，可以从混凝土样品的图像中提取出混凝土微观结构的信息，包括孔隙率、孔径分布、颗粒大小分布等。
2.扫描电子显微镜技术扫描电子显微镜技术可以获得高分辨率的混凝土微观结构图像。
通过扫描电子显微镜技术，可以观察到混凝土中的微观孔隙、水泥石胶体、骨料等结构。
3.三维重建技术三维重建技术是一种将二维图像转化为三维模型的技术。
通过三维重建技术，可以获得混凝土微观结构的三维模型，包括孔隙、骨料、水泥石胶体等。
四、混凝土微观结构分析研究案例1.孔隙率分析通过数字图像处理技术，可以计算出混凝土样品的孔隙率。
一项研究利用数字图像处理技术对混凝土微观结构进行分析，计算出混凝土样品的孔隙率为15.3%。
2.孔径分布分析通过数字图像处理技术，可以计算出混凝土样品中孔隙的孔径分布。
一项研究利用数字图像处理技术对混凝土样品进行分析，计算出混凝土样品中孔隙的平均孔径为32.5μm。
3.颗粒大小分布分析通过数字图像处理技术，可以计算出混凝土样品中骨料的颗粒大小分布。
粗集料棱角性数字图像评价方法研究进展发布时间：2022-08-23T05:20:00.423Z 来源：《工程管理前沿》2022年4月第8期作者：李金阳[导读] 粗集料棱角性直接关系到路面性能，粗集料良好的棱角性使得集料之间嵌挤更加紧密，李金阳 (1. 重庆交通大学土木工程学院,重庆市 400074)摘要：粗集料棱角性直接关系到路面性能，粗集料良好的棱角性使得集料之间嵌挤更加紧密，内摩阻力增大，在路面荷载的作用下不易发生滑动，减少了病害的产生，延长了道路的使用寿命。
近年来数字图像处理技术不断发展。
数字图像处理技术在许多领域得到广泛应用，粗集料棱角性评价也不例外，基于数字图像处理技术的粗集料棱角性评价方法具有诸多优点，如检测效率高、方便量化、操作便捷等，受到广泛研究者的关注。
关键词：粗集料；数字图像；棱角性；评价方法；1 引言目前，集料形状特征的质量检测方法依靠人工或者半人工。
传统的集料检测方法准确度不够、主观因素大、费时费力、受测验人员水平影响等，存在诸多不足，随着计算机技术的发展，数字图像处理在集料形状特征方面的研究也越来越广泛，使集料检测技术变得更高效便捷，所得到的数据更加准确客观。
数字图像处理技术为快速量化集料的几何特征、准确评价集料颗粒表面特征提供了新的思路。
2数字图像处理技术数字图像处理指图像数字化处理，即通过计算机将采集到的图像转化为数字图像的过程。
在数字图像处理计算机出现后，图像处理技术才被首次应用于实际。
伴随计算机性能的不断提升以及普遍使用，让数字图像技术得以高速发展，在科学研究中成为一种先进的技术手段。
1.1图像采集图像采集是集料形状检测最开始，也是最关键的一步，图像质量对图像处理结果有重大影响，进而影响形状轮廓检测、评价的准确性。
影响图像质量的因素很多，包括拍摄角度、拍照高度、拍摄方式会影响图像质量，拍摄方式是影响图像质量的重要因素。
图像采集设备有很多种，例如 CCD 数码相机，二维扫描仪以及工业CT扫描仪等。
路用粗集料形态可视化识别及其评价方法综述? 路用粗集料形态可视化识别及其评价方法综述路用粗集料形态可视化识别及其评价方法综述肖倩，张蕾(交通运输部公路科学研究院，北京100088) 摘要：针对当前路用粗集料可视化识别及其评价方法的局限性，首先总结介绍了目前3类主要的路用粗集料可视化识别技术手段：CCD数字图像处理技术、X射线断层扫描技术以及激光扫描技术的技术特点、研究现状和存在的问题。
在此基础上，从集料的形状、棱角和纹理3个方面对国内外现有的集料形态评价方法及评价指标进行了总结与归纳。
针对目前集料形态可视化识别方法及评价方法存在的问题，提出了需要进一步研究的技术问题，即一方面，要继续从三维可视化角度寻求能更为全面、准确识别集料颗粒的视觉化识别方法；另一方面，要继续完善和进一步验证粗集料颗粒形态评价指标的客观性和有效性，建立一套具有广泛认可度的粗集料颗粒形态评价体系。
关键词：道路工程；路用粗集料；可视化识别；形态评价；综述0引言沥青混合料中集料的性质对其工程特性有着十分重要的影响，尤其是粗集料的形态特征，关系到沥青混合料空间骨架的构建以及沥青砂浆与集料间的相互作用效应，进而引起沥青混合料的耐久性、抗疲劳性与力学强度的变化，最终对沥青路面的综合路用性能产生重要影响[1-3]。
广义而言，粗集料形状特性可以用轮廓形状、棱角性和表面纹理3个不同层次的特征分量来表示。
粗集料的轮廓形状和棱角性属于宏观范畴，粗集料形状越接近立方体且棱角分明，越有利于矿料级配集料之间的相互嵌锁，对提高热拌沥青混合料高温稳定性、强度、疲劳性能和耐久性等路用性能起主导作用；粗集料表面纹理属于亚微观范畴，良好的粗集料表面纹理不仅可以提高热拌沥青混合料高温稳定性，而且可以增加粗集料表面沥青膜的厚度，进而提高热拌沥青混合料疲劳、水稳定性等耐久性能。
鉴于粗集料形状特征对混合料路用性能有显著影响，同时我国公路路面使用的粗集料由于工艺原因质量参差不齐，建立科学的粗集料形态特征评价体系显得尤为重要。
粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述粗集料表面纹理粗糙度是研究地质学中一个重要的物理性质，其定义是由表面曲线形状决定的。
粗集料表面纹理粗糙度的测量和描述涉及多方面的技术原理，如形状参数、谱曲线和分形几何等。
本文详细探讨了粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述。
首先，本文介绍了粗集料表面的定义以及基本概念。
粗集料表面是指表面上有沟槽、凹片、凸块以及扭曲的纹理等微小非平面结构，这些结构的观测只可以在显微镜下完成。
粗集料表面纹理粗糙度是指这些表面形状的弯曲变化，由表面曲线形状定义。
其次，本文重点讨论了粗集料表面纹理粗糙度的测量方法和技术原理。
一般来说，研究粗集料表面纹理粗糙度的测量方法可以分为实验测量法和数字图像处理的两大类。
实验测量方法主要采用指数粒子测量和硅胶表面模型等。
其原理是借助测量仪器对研究对象表面形状进行量化，计算出表面形状的参数，进而求出表面纹理粗糙度的数值。
而数字图像处理方法主要依赖图像处理技术，用计算机对研究对象表面进行数字化处理，提取表面形状特征，以此来计算表面纹理粗糙度。
此外，本文还讨论了粗集料表面纹理粗糙度的描述方法。
根据表面曲线的特征，可将粗集料表面表示为二维或三维的曲线，然后求出相关形状参数，进而描述表面纹理粗糙度。
此外，还可以使用谱曲线和分形几何等方法来描述粗集料表面的纹理特征，以及表面纹理粗糙度的空间分布特征。
最后，本文总结了粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述技术，并讨论了这项技术在研究地质学中的应用前景。
近年来，由于计算机数字图像处理技术的不断发展，粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述技术得到了广泛的应用。
未来，这一技术将对研究地质学中粗集料表面纹理形状和运动方面的研究产生重要影响，同时也将为今后研究地质学的科学发展做出重要贡献。
总之，粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述技术是地质学研究中一项重要的技术，它可以获取研究对象表面形状和运动特征，有助于进一步提高表面纹理粗糙度的描述能力。
