基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法与流程

本发明属于道路工程碎石封层，尤其涉及一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法。

背景技术：

1、碎石封层作为防水粘结层，广泛应用于沥青路面新建及养护工程中，可有效粘结沥青路面面层与基层，起到防水及提升路面整体强度的作用。而封层的施工质量显著影响整个路面后期的服务水平，其中最主要的就是包含封层碎石洒布率的碎石洒布质量，目前对于碎石洒布质量仅能通过肉眼粗略判断洒布量，居有较强的主观性；或通过取样法称量单位面积下碎石撒布质量估算撒布率，不仅费时费力，还会留下未洒布区域，为整体施工质量留下隐患。为提升封层碎石洒布质量识别效率及效果，部分研究人员基于现有传统方法进行设备、方法优化，但仍有损检测区域内碎石封层。

技术实现思路

1、本发明提出了一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，包括：

3、获取高质量的封层碎石洒布图像；对所述封层碎石洒布图像进行预处理，得到二值化图像，其中所述二值化图像的白色区域为碎石；

4、基于opencv内置像素的计算函数，计算得到二值化图像的白色区域对于全图像素占比，即碎石洒布率；

5、基于图形检测算法，检测所述二值化图像的黑色区域最大内接矩形，得到碎石未洒布最大区域面积；

6、基于所述碎石洒布率和所述碎石未洒布最大区域面积，评价封层碎石的洒布质量。

7、优选地，获取高质量的封层碎石洒布图像之前包括：

8、构建检测辅助装置，所述检测辅助装置采用折叠箱，设置有尖形支腿，所述尖形支腿将所述检测辅助装置固定于碎石封层上，所述尖形支腿外侧设置可遮蔽外界光源的遮光幕布；与尖形支腿连接有可伸缩的竖向折叠杆，竖向折叠杆另一端设置含有摄像孔的横向杆，所述摄像孔用于接入摄像设备，竖向折叠杆与横向杆的垂直角度上设有提供光源的射灯。

9、优选地，获取高质量的封层碎石洒布图像的过程包括：

10、选取检测区域后，拉起检测辅助装置折叠箱，将尖形支腿插入洒布后碎石封层中，放下遮光幕布，从摄像孔接入摄像装置，打开射灯，利用摄像装置得到高质量的封层碎石洒布图像。

11、优选地，对所述封层碎石洒布图像进行预处理的过程包括：

12、采用高斯滤波及边缘保留滤波中的均值迁移，对所述封层碎石洒布图像进行降噪、增强，得到增强图像，对所述增强图像进行二值化处理，得到二值化图像。

13、优选地，评价封层碎石的洒布质量的过程包括：

14、设定碎石洒布率的设计阈值，基于所述设计阈值，对各个测点的碎石洒布率进行合格判断，若所述碎石洒布率超过所述设计阈值时，则洒布质量不合格；

15、若碎石洒布率处在设计阈值内，则基于所述碎石洒布率，分别计算得到横向洒布均匀性指数和纵向洒布均匀性指数；

16、设定碎石未洒布最大区域面积及洒布均匀性指数最大值，基于所述碎石未洒布最大区域面积和所述洒布均匀性指数最大值，分别对待测区域碎石未洒布面积、横向洒布均匀性指数和纵向洒布均匀性指数进行判断，得到判断结果，基于判断结果，评价封层碎石的洒布质量。

17、优选地，计算得到横向洒布均匀性指数的过程包括：

18、基于横向检测端面的检测点图像，选取与检测点图像对应的横向白色区域像素占比，分别对横向白色区域像素占比进行平均计算，得到横向平均值，基于所述横向平均值和碎石撒布率，计算得到横向洒布均匀性指数。

19、优选地，计算得到纵向洒布均匀性指数的过程包括：

20、基于纵向检测端面的检测点图像，选取与检测点图像对应的纵向白色区域像素占比，分别对纵向白色区域像素占比进行平均计算，得到纵向平均值，基于所述纵向平均值和碎石撒布率，计算得到纵向洒布均匀性指数。

21、优选地，还包括计算得到综合评分指标的过程：

22、若碎石洒布率处在设计阈值内，待测区域碎石未洒布最大区域面积不大于碎石未洒布最大区域面积设定最大值，且横向洒布均匀性指数、纵向洒布均匀性指数均不大于所述洒布均匀性指数最大值时，构建综合评价指标，基于所述综合评价指标，计算得到综合评分，基于所述综合评分，评价封层碎石的洒布质量。

23、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

24、本发明提供了一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，获取高精度、高质量的封层碎石图像，采用数字图像处理手段识别封层碎石洒布质量，并提出碎石洒布质量评价体系。本发明提供的方法便捷、高效，同时没有损害被检测区域内的碎石封层。

技术特征：

1.一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，获取高质量的封层碎石洒布图像之前包括：

3.根据权利要求2所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，获取高质量的封层碎石洒布图像的过程包括：

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，对所述封层碎石洒布图像进行预处理的过程包括：

5.根据权利要求1所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，评价封层碎石的洒布质量的过程包括：

6.根据权利要求5所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，计算得到横向洒布均匀性指数的过程包括：

7.根据权利要求5所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，计算得到纵向洒布均匀性指数的过程包括：

8.根据权利要求5所述的基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，其特征在于，还包括计算得到综合评分的过程：

技术总结
本发明公开了一种基于图像处理的封层碎石洒布质量识别方法，本发明属于道路工程碎石封层领域，包括：获取高质量的封层碎石洒布图像；对所述封层碎石洒布图像进行预处理，得到二值化图像，其中白色区域为碎石；基于OpenCV内置像素的计算函数，计算得到二值化图像碎石像素占比，即碎石洒布率，基于图像处理工具检测黑色区域最大内接矩形，得出其面积S，表征碎石未撒布最大区域，同时建立碎石洒布质量综合评价体系，用于评价封层碎石的洒布质量。本发明提供的方法便捷、高效，同时没有损害被检测区域内的碎石封层。

技术研发人员：危笛,谢成,骆俊晖,陈庆林,李胜,王锦余,陈江财,黄晓凤,闫泽南
受保护的技术使用者：广西北投交通养护科技集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15