[發(fā)明專利]基于激光掃描的粗集料三維形態(tài)特征采集方法及設(shè)備在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110250209.3 | 申請日： | 2021-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN113048909A | 公開（公告）日： | 2021-06-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 冉茂平;蔣睿鍥;周興林 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/24 | 分類號： | G01B11/24 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 胡琳萍 |
| 地址： | 430081 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 激光 掃描 集料 三維 形態(tài) 特征 采集 方法 設(shè)備 | ||
本發(fā)明公開了一種基于激光掃描的粗集料三維形態(tài)特征采集方法及設(shè)備，該方法包括以下步驟：選擇需要進(jìn)行三維形態(tài)特征采集的粗集料；對粗集料進(jìn)行水洗，獲得干凈的粗集料；將粗集料置于激光掃描工作臺上；利用激光掃描裝置掃描粗集料，獲取粗集料的第一三維圖像；翻轉(zhuǎn)粗集料，獲取粗集料被遮擋部分的第二三維圖像；對粗集料的第一三維圖像和第二三維圖像進(jìn)行拼接，獲得完整的粗集料三維圖像；基于完整的粗集料三維圖像，獲取粗集料的三維形態(tài)特征參數(shù)。本發(fā)明通過激光掃描和三維圖像拼接，可以直接獲得完整的粗集料三維圖像，彌補(bǔ)了間接法以及利用二維圖像獲取粗集料的三維形態(tài)特征參數(shù)的不足，能夠進(jìn)行粗集料顆粒的參數(shù)快速識別測量、定量描述。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于粗集料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光掃描的粗集料三維形態(tài)特征采集方法及設(shè)備。
背景技術(shù)
瀝青混合料是高等級路面常用的鋪面材料，粗集料占瀝青混合料總質(zhì)量的50％-80％，粗集料的形態(tài)特征(形狀、棱角和紋理)對瀝青混合料的性能具有重要影響。
國內(nèi)外在粗集料對瀝青混合料性能的影響方面已經(jīng)有大量研究，并且得到了一些基本共識。在形狀方面，針片狀集料含量增加，會導(dǎo)致瀝青混合料最佳油石比和空隙率增大，降低瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能。在棱角方面，粗集料棱角性和瀝青混合料高溫穩(wěn)定性之間的關(guān)系已經(jīng)非常明確，提高粗集料的棱角性可以增強(qiáng)瀝青混合料的永久變形性能。在紋理方面，粗集料紋理和瀝青混合料性能之間關(guān)系密切，提高粗集料的紋理指標(biāo)可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和低溫抗裂性。因此，準(zhǔn)確評價粗集料的形態(tài)特征對于粗集料的質(zhì)量控制和瀝青混合料設(shè)計具有重要意義。
粗集料在本質(zhì)上是一種空間三維形體，其三維形態(tài)特征比二維圖像更加復(fù)雜，尤其是棱角和紋理特征。而二維圖像只能反映集料某個截面上的輪廓變化，不能完整反映集料形態(tài)特征。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于激光掃描的粗集料三維形態(tài)特征采集方法及設(shè)備，利用激光掃描技術(shù)，獲取粗集料的三維形態(tài)特征。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
一種基于激光掃描的粗集料三維形態(tài)特征采集方法，包括以下步驟：
選擇需要進(jìn)行三維形態(tài)特征采集的粗集料；
對粗集料進(jìn)行水洗，獲得干凈的粗集料；
將粗集料置于激光掃描工作臺上；
利用激光掃描裝置掃描粗集料，獲取粗集料的第一三維圖像；
翻轉(zhuǎn)粗集料，獲取粗集料被遮擋部分的第二三維圖像；
對粗集料的第一三維圖像和第二三維圖像進(jìn)行拼接，獲得完整的粗集料三維圖像；
基于完整的粗集料三維圖像，獲取粗集料的三維形態(tài)特征參數(shù)。
優(yōu)選地，粗集料的三維形態(tài)特征參數(shù)包括：長軸、中軸、短軸、表面積、體積。
優(yōu)選地，在拼接前，將粗集料的第一三維圖像和第二三維圖像中的多余數(shù)據(jù)刪除，僅保留粗集料的三維圖像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，多余數(shù)據(jù)包括激光掃描工作臺的三維圖像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，拼接為根據(jù)粗集料本身的表面特征，選取4個特征點進(jìn)行手動對齊。
優(yōu)選地，手動對齊后，自動選取多個特征點進(jìn)行最佳擬合對齊，完成拼接。
優(yōu)選地，粗集料的第一三維圖像和第二三維圖像的格式為obj格式，拼接時采用Geomagic Studio軟件。
優(yōu)選地，激光掃描時，淺色物體選用數(shù)值低的快門，深色物體選用數(shù)值高的快門。
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