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基于图像处理的沥青混合料分割与统计研究
| 论文题名： | 基于图像处理的沥青混合料分割与统计研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;图像处理;迭代分割;两级分离;统计分析 |
| 摘要： | 沥青路面是我国高级公路与次高级公路的主要路面，沥青混合料是沥青路面的主要组成部分，其质量的好坏直接影响公路的使用寿命。沥青混合料检测与统计技术在沥青路面研究中有着重要的意义。基于CT扫描技术的二维沥青混合料图像噪声较少、清晰度高、颗粒边缘比较明晰，比较容易处理，然而需要专门的扫描设备，成本比较高，基于照相机拍摄的二维沥青混合料图像存在很多不利的因素，分割和统计结果并不理想，不能够有效的分离沥青混合料中存在连接的颗粒。本文检测照相机拍摄的复杂的沥青混合料图像，对图像中的集料颗粒进行分割，由分割结果给出相应的统计结果。 本文首先分析由数码照相机拍摄所得的比较复杂的沥青混合料芯样试件剖面图像，对图像进行预处理，将图像灰度化后去除图像中的斑点噪声，消除由于外部环境原因造成的光照不均，锐化图像中比较模糊的边缘信息，进行阈值分割得到颗粒和沥胶浆区域的初步二值图像。然后对图像进行二次处理，消除纹理噪声，利用边缘进行分割，由于分割后的图像存在噪声，利用区域标记的方法去除掉噪声区域，和初步分离的图像合并后得到集料与胶浆区域分离的初步二值图像。 对二值图像中存在的颗粒连接进行分析。为了保持集料的形状，首先对连通区域进行形态学先迭代腐蚀后迭代膨胀的方法断开小的颗粒连接，然后提出一种基于凹点与边缘关系的迭代分割算法去除大的颗粒连接，这种方法根据大的连接总是呈凹形的特点利用凸包和边缘的关系计算出连通区域的凹点，然后利用凹点与边缘的关系进行迭代分割。 对分割好的沥青混合料图像进行统计分析。首先确定集料颗粒的统计方法，在此基础上计算出图像的总体几何特征和形状特征，画出沥青混合料图像的级配曲线。 实验结果表明，本文对沥青混合料图像两级分离可以得到胶浆区域与集料颗粒的二值图像，颗粒保持得比较完整，本文提出的分离连接颗粒的方法能够很大程度上保持小颗粒的数量，大颗粒不会有太大的变形，小部分颗粒会存在过分割与欠分割现象。统计结果能够比较准确计算出沥青混合料图像的参数信息。 |
| 作者： | 谢池鑫 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 马永强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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