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基于数字图像技术的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法研究
| 论文题名： | 基于数字图像技术的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法研究 |
| 关键词： | 公路路面;水泥稳定碎石;拌合均匀性;数字图像处理;均匀系数;面积比系数 |
| 摘要： | 水泥稳定碎石基层具有较高的强度和刚度，较好的水稳性和抗冻性，能够有效地承担并传递路面层的行车荷载，因此在我国高速公路的建设当中得到了广泛的使用。然而水泥稳定碎石在拌合过程中，会因拌合不均匀而破坏其原有的级配，出现粗细集料分布不均的现象，这将严重影响路面基层的整体强度和稳定性。针对目前水泥稳定碎石的拌合，尚无规范的均匀性评价方法的问题，本文基于数字图像处理技术，对此展开了深入的研究，取得了以下的成果: (1)在深入研究水泥稳定碎石拌合设备总体结构和搅拌机结构特征的基础上，分析了水泥稳定碎石的拌合工艺和拌合过程，确定了影响水泥稳定碎石拌合均匀性的主要影响因素。 (2)运用数字图像处理技术，对拌合后水泥稳定碎石图像进行图像复原、灰度转换、直方图均衡化、二值转换和形态学等分析和处理，并对图像进行集料的识别和分类，使得经过处理和分析后的图像，能够较好地反映出各档集料颗粒的分布情况。 (3)结合数字图像处理技术和四边静矩理论，建立了水泥稳定碎石拌合均匀性分析模型，提出采用均匀系数和面积比系数对水泥稳定碎石拌合均匀性进行分析评价，即通过对图像中集料颗粒的面积和集料颗粒到四边距离的分析计算，得到能够反映集料分布情况的均匀系数和面积比系数。经过对图像均匀系数和面积比系数的分析，得到了图像中集颗粒分布较为均匀时均匀系数和面积比系数的区间范围。 (4)应用MATLAB软件GUI界面开发功能，将均匀系数和面积比系数算法汇编成系统语言，开发出水泥稳定碎石拌合均匀性评价系统，并通过依托工程对得出的均匀系数和集料面积比系数的区间范围进行了试验验证。 研究结果表明:利用数字图像处理技术，并结合均匀性评价指标均匀系数和面积比系数，能够较好的判断出新拌水泥稳定碎石的拌合均匀性。运用开发出的水泥稳定碎石拌合均匀性评价系统，能够实现对图像中集料分布情况的自动化计算，且计算结果准确可靠。 |
| 作者： | 李亚南 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 曹源文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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