基于三维虚拟测量的沥青混合料级配参数分析

运用计算机图形图像技术,开发了基于CT图像的集料尺寸三维虚拟测量方法,获得了沥青混合料的精准级配参数。方法分为3个步骤:首先,基于灰度差异阈值检测CT图像中的集料轮廓,完成轮廓的二维图形建模,再基于隶属同一集料的轮廓模型进行图形学蒙皮操作,获得集料的三维模型并计算其体积。其次,开发最小包围盒搜索算法确定集料模型的最小包围盒,并以包围盒的长边方向为集料主轴方向。最后,结合集料在主轴方向上的形状变化特点和过筛振动效应,开发控制平面搜索算法,确定集料过筛的控制平面,从而获得集料的最小过筛尺寸。为了验证该方法测量振动过筛条件下不规则集料尺寸的效果,随机选择了6个集料进行CT扫描,基于此完成了集料的三维实体重构与虚拟测量。结果表明:与试验测量法的结果相比,采用虚拟测量法获得的集料体积与过筛尺寸的最大误差分别为2%和3.44%。基于此方法完成了混合料试件中粗集料的三维重构、过筛尺寸及体积的测量,最终获取了混合料的级配参数。