[發(fā)明專利]一種水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)及其測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710943670.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN107621436A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭少鵬;程志豪;陳亮亮;黎曉;陳華斌;周沛延;張瑩瑩;程海洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生,于洪

1.一種水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，包括涂色裝置、抹平裝置、圖像采集裝置和控制分析裝置（11）；

所述的圖像采集裝置包括遮光支架板（7）、面光源板（8）和圖像采集端（9），所述的面光源板（8）正對(duì)測(cè)量路面一側(cè)設(shè)有平面光源，且中心位置固定有圖像采集端（9）；遮光支架板（7）固定于面光源板（8）的四周；

所述的控制分析裝置（11）分別通過連接線（10）與面光源板（8）、圖像采集端（9）相連，用于控制面光源板（8）、圖像采集端（9）的工作，還用于將圖像采集端（9）采集到的圖像進(jìn)行分析處理，以獲得水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的涂色裝置包括涂色圓刷（1）、涂色管（2）、閥門（3）和涂料（4）；所述的涂色管（2）的底部連接有涂色圓刷（1），涂色管（2）上設(shè)有閥門（3），且涂色管（2）內(nèi)部裝有涂料（4）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的抹平裝置包括抹平圓板（5）和抹平圓板手柄（6），抹平圓板手柄（6）底部固定連接有抹平圓板（5）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的圖像采集端（9）為攝像裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制分析裝置（11）上設(shè)有用于開啟和關(guān)閉控制分析裝置（11）的電源開關(guān)（13）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制分析裝置（11）上設(shè)有采集按鈕（14），用于控制圖像采集端（9）的工作；所述的控制分析裝置（11）內(nèi)設(shè)有蓄電池（16），用于為控制分析裝置（11）提供電源。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制分析裝置（11）上設(shè)有屏幕（12）和分析按鈕（15），分析按鈕（15）控制將圖像采集端（9）采集到的圖像進(jìn)行分析處理，得出水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)；之后將圖像和圖像處理后的結(jié)果顯示于屏幕（15）上。

8.一種水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征測(cè)試方法，采用權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征分析系統(tǒng)，其特征在于，步驟如下：

將待測(cè)水泥混凝土切面清掃干凈，采用涂色裝置將待測(cè)水泥混凝土切面均勻抹黑，待切面完全干燥后，采用抹平裝置將白色填充材料壓入涂黑后水泥混凝土切面上的孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，得到處理好的水泥混凝土切面；

之后將圖像采集裝置移至處理好的水泥混凝土切面上，打開面光源板上的面光源和圖像采集端，通過控制分析裝置控制圖像采集端進(jìn)行圖像拍攝，之后控制分析裝置將拍攝到的圖像進(jìn)行分析處理，得出水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征測(cè)試方法，其特征在于，所述的分析處理方法具體為：將采集到圖像進(jìn)行灰度處理，圖像轉(zhuǎn)化為由0-255共256個(gè)整數(shù)灰度級(jí)的黑白圖像，再對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，閥值設(shè)置為0.5，二值化后圖像像素矩陣用只有0和1的數(shù)字表示，1表示白色部分，0表示黑色部分，設(shè)二值化后圖像像素矩陣為A；讀取A矩陣中1的個(gè)數(shù)為n，表征氣孔的數(shù)量；讀取A矩陣中0的個(gè)數(shù)為m，則氣孔面積占總面積的比例為L(zhǎng)=n/（m+n）*100%。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)特征測(cè)試方法，其特征在于，所述的分析處理方法還包括：

設(shè)被測(cè)水泥混凝土切面的實(shí)際面積為A_s；被測(cè)切面中白色像素點(diǎn)總和為A_z，即為氣孔總面積；孔徑大于等于R的氣孔面積為A_R，即有：

實(shí)際單位面積內(nèi)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)X=A_z/A_s 式（Ⅰ）；

孔徑R對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)X_R=π*R*R*X=π*R*R*A_z/A_s式（Ⅱ）；

式（Ⅱ）中，π為圓周率；

大于等于孔徑R的氣孔占整個(gè)氣孔面積的百分比S_R=A_R/A_z*100% 式（Ⅲ）。