[實用新型]一種基于多視角線陣相機的集料形態特征采集裝置

有效

• 申請號: 201420822036.3
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN204405023U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 英紅;吳倩;劉洪林;姚志英;文彧
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01B11/245
• 分類號: G01B11/245;H04N5/232
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

技術領域

本實用新型屬于道路集料檢測技術領域,具體涉及一種基于多視角線陣相機的集料形態特征采集裝置。

背景技術

20世紀80年代末，我國建成了第一條高速公路——滬嘉高速公路。這標志著我國高速公路的發展進入了快速發展的時期。尤其近幾年，我國的高速公路以每年幾千公里的速度遞增。現在高速公路建設已成為拉動內需，促進國民經濟快速發展的重要因素之一，受到各級政府的高度重視。

目前高速公路路面以瀝青路面為主。隨著我國高速公路里程的與日俱增，瀝青路面的破壞也呈現出新的趨勢，給我國的經濟造成了巨大的損失。鑒于現在超限超載現象的普遍存在，多軸次、重軸載、多輪壓等重載交通工具的出現，在輪載作用下其非均布荷載將在瀝青路面內產生較大的剪應力，而瀝青路面面層抗剪性能的不足，是路面出現大面積損壞的根本原因。在影響瀝青路面性能的眾多因素當中，集料是主要因素之一。

集料的形態特征，即形狀、棱角性和表面紋理，對瀝青路面的性能具有極為明顯的影響，通常具有明顯的面和棱角，近似正方體，且具有明顯細微突出的粗糙表面的集料，在碾壓后能相互嵌擠鎖結而具有很大的內摩擦角。在其他條件相同的情況下，這種集料所組成的瀝青混合料具有較高的抗剪強度和良好的高溫穩定性。集料的表面紋理和形狀還可以影響瀝青混合料內部的空隙結構，對車轍深度表現出不同的影響程度。

隨著計算機技術的發展，數字圖像技術已經越來越廣泛地應用到各個生產和科技領域。如果測量集料的形狀、棱角和紋理也采用數字圖像技術，將避免實驗過程中許多人為因素的影響。在現有技術中，針對集料形態特征的測量裝置一般不能實現自動取料，這樣就會在實驗過程中增加了人為因素的影響，且實驗過程復雜，對測量結果有較大的影響。在對集料進行形狀采集中，一般運用一臺相機正面對其進行圖像的采集處理，不能有效的反應集料的三維幾何形狀。而且，在圖像采集過程中，集料都是無序地通過圖像采集設備，增加了測量結果的不確定性。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型提供了一種基于多視角線陣相機的集料形態特征采集裝置，該裝置有效地解決了無法自動取料、無法使用單臺相機完成對集料三維形狀的測量和對集料無序通過測量設備的難題，能夠全面的展示集料的形狀特征，且其結構簡單、使用方便、便于推廣使用。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術解決方案：

一種基于多視角線陣相機的集料形態特征采集裝置，包括取料機構和與其順序連接的集料傳送機構、圖像采集機構、光處理優化機構、通信及存儲機構、集料回收機構，集料回收機構設置在集料傳送機構下方。

所述取料機構包括集料倉、掃料刷、平鍵和轉動軸。所述集料倉底部開有漏料孔，便于掃料刷的安裝和取料；所述掃料刷可實現自動取料，并將集料依次輸送到傳送帶上；所述平鍵用于連接轉動軸和掃料刷。

所述集料傳送機構包括傳送帶、理料板、刮料板、擋料板和毛刷條。所述理料板用于將落到傳送帶上的集料排成一條直線；所述刮料板的高度與集料大小相配合調節，以實現傳送帶上的集料是單個通過的，保證集料形狀采集的準確性；所述擋料板中間寬度同樣與集料大小相配合調節，使其寬度稍大于集料短軸長度，以便實現集料的長軸與傳送方向相一致；所述毛刷條可減少集料與擋料板之間的剛性碰撞，保護集料，同時也可以限制集料，使其不能在擋料板之間左右晃動；所述擋料板和毛刷條與側面線陣相機視場的相交處均開有透光縫。

所述圖像采集機構由位于傳送帶正上方的線陣相機和LED環形光源、位于傳送帶側面的LED面陣光源和線陣相機、編碼器和圖像采集卡構成。所述線陣相機和LED環形光源固定于防塵機箱內；所述正上方線陣相機鏡頭的視場寬度為擋料板可調節的最大寬度，側面線陣相機鏡頭的視場寬度為擋料板的高度；所述編碼器實時采集傳送帶速度脈沖信號，使線陣相機能夠實時調整采集頻率保證圖像的真實性；所述圖像采集卡安裝在計算機上。

所述光處理優化機構包括LED環形光源、LED面陣光源、勻光板和漫反射涂料層。所述勻光板置于LED面陣光源與傳送帶之間；所述漫反射涂料層涂在傳送帶表面上；所述LED環形光源和LED面陣光源由多個LED燈泡及散熱片構成。

所述通信及存儲機構包括數據線和計算機。所述計算機通過數據線與圖像獲取裝置中所述線陣相機相連。

所述集料回收機構即集料回收倉。所述集料回收倉是為了方便檢測后集料的回收，同時減少對工作環境的污染。

本實用新型的優點在于：