基于圖像分析的集料形狀特征與分布特征研究.pdf

1、集料的幾何特征可以分為輪廓形狀、棱角性和表面紋理三個(gè)方面，分別反映了集料的針片度、輪廓棱角的突出程度以及集料表面的粗糙度。傳統(tǒng)的集料形狀測(cè)定實(shí)驗(yàn)方法多是間接測(cè)量，工作量大，方法繁瑣且?guī)в兄饔^性。
　　本文利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，選擇粗細(xì)集料中的常用種類河砂與機(jī)制砂、花崗巖與石灰?guī)r，對(duì)集料的二維和三維形狀特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究與分析。主要包括四個(gè)方面的內(nèi)容:提取和量化粗、細(xì)集料的形狀特征參數(shù)，進(jìn)行橫向與縱向分布分析，并探究了分形與集料形狀

2、特征參數(shù)的相關(guān)性;首次提出了兩種用于砂石圖像采集的成像裝置并提出了一種新型測(cè)量砂石細(xì)度模數(shù)的方法，驗(yàn)證了圖像分析的有效性;對(duì)集料形狀特征參數(shù)進(jìn)行集料力學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;提出一種非CT三維重建技術(shù)，并提取集料的三維形狀特征參數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:花崗巖在9.5-13.2mm和16.0-19.0mm粒徑范圍容易存在針狀和棱角突出的顆粒，河砂不同粒徑間形狀參數(shù)變化不大。不同集料之間，花崗巖在扁平度、矩形度、形狀指數(shù)三個(gè)參數(shù)的均值要小于石灰?guī)r

3、，在評(píng)價(jià)棱角性的兩個(gè)參數(shù)上大于石灰?guī)r，同時(shí)發(fā)現(xiàn)花崗巖各參數(shù)的離散性小于石灰?guī)r;河砂的形狀特征參數(shù)均小于人工砂，離散性也都小于人工砂。對(duì)集料的各特征參數(shù)與分形維數(shù)進(jìn)行線性擬合，發(fā)現(xiàn)粗集料中的形狀指數(shù)、棱角性AC、AP和細(xì)集料中的整體輪廓系數(shù)和棱角度與分形維數(shù)有較好的線性關(guān)系，說(shuō)明這些參數(shù)影響著顆粒分形變化。發(fā)現(xiàn)粗集料中形狀指數(shù)、矩形度、扁平度、棱角性AC以及細(xì)集料中整體輪廓系數(shù)、扁平度、球形度與壓碎指標(biāo)也有較好的相關(guān)性。
　　本文設(shè)