题目：路用材料形态特征检测与分析

沥青混合料是我国应用最多的铺路材料，沥青混合料的路用性能决定了我国各等级公路、高速公路的路面寿命。沥青混合料中的集料碎石、沥青胶浆以及空隙的体积组成百分率对其性能影响具有决定作用。因此，如何直接测定沥青混合料中的体积组成特性，已成为当前沥青路面技术领域中最重要的一个研究方向。本文针对沥青混合料的级配、粗集料的形态特征对沥青混合料路用性能的影响情况，以先整体（沥青混合料）后个体（粗集料）的思路，基于数字图像处理技术分别设计了沥青混合料芯样图像检测与分析系统、粗集料图像检测与分析系统，为研究沥青混合料级配和粗集料形态特征提供了有效地检测与分析手段。论文的主要研究工作如下：1、沥青混合料芯样图像检测与分析系统的设计与实现。首先，根据系统功能需求，选用基于竖立转台的线扫描相机完成对芯样表面图像的采集。然后，根据芯样图像的特征，提出基于标记的分水岭分割算法采用人机交互的方式处理采集到的芯样图像。2、粗集料图像检测与分析系统的设计与实现。首先，根据系统功能需求，选用三台面阵相机分别完成粗集料顶面、正面和侧面图像的采集。然后，利用图像处理技术提取粗集料的形态特征，这些形态特征包括：基本参数、二维指标、三维指标、形状参数作为定量描述粗集料形态特征的参数。3、粗集料分类方法及力学实验方案研究。首先，计算来自不同料源不同类型的6种粗集料的形态特征参数，选取包括扁平细长比、棱角和表面纹理的形状参数作为粗集料的特征参数，将粗集料进行分类。然后，设计力学试验方案，验证粗集料图像检测与分析系统的可靠性，并研究粗集料的形状参数与沥青混合料路用性能之间的对应关系。通过本文设计的检测路用材料的方法，可以有效的实现对沥青混合料级配信息的统计以及对粗集料形态特征的定量描述。并且经力学实验验证，本文所设计的路用材料形态特征检测与分析方法是可靠的，可以为我国的沥青路面建设提供有效的指导方法。