基于图像技术的沥青混合料细观结构研究进展

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1、第9卷第5期中国科技论文Vo1．9No．520l4年5月CHINASCIENCEPAPERMay2Ol4基于图像技术的沥青混合料细观结构研究进展焦丽亚，左娜，杨军，王晓(东南大学交通学院，南京210096)摘要：设计沥青混合料多依据沥青混合料的宏观品质，而沥青混合料的细观结构对宏观性能有着重要影响，基于图像技术的细观研究可深入地解释沥青混合料的路用表现。介绍了数字图像处理技术的定义及利用X-rayCT无损技术获取沥青混合料内部结构的方法，并综述了利用数字图像技术分析沥青混合料内部结构特性，包括集料形状、分布、接触性能及空隙等方面的研究，表明了图像

2、技术研究沥青混合料的可行性。同时，还简要介绍了基于图像处理的沥青混合料细观结构的数值模拟方法，主要讨论了离散元方法和有限元方法的特点。最后提出了目前研究中的几点不足，并展望了沥青混合料细观结构未来的研究方向，为今后沥青混合料的研究提供参考。关键词：沥青混合料；细观结构；图像处理；数值模拟中图分类号：U制4文献标志码：A文章编号：2095—2783(2014)05—0522—07AdvancesinmicrostructurestudyonasphaltmixtureusingdigitalimageprocessingJiaoIira，ZuoNa

3、，YangJun，WangXiao(S(’hoolo／Transportation，~outheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Fhecurrentdesignofasphaltmixtureismostlybasedonmacroproperties，whilemicrostructurehasgreatinfluenceontheperformanceofasphaltmixture．Studyoninternalstructurecandescribeandpredictthechara

4、cteristicsofasphaltmixtureindepthwiththehelpofdigitalimagetechnology．ThedefinitionofdigitalimageprocessingandXrayCTwhichcanobtaininternalstructureimageofasphaltmixtureareintroduced．Thereviewofresearchoninternalstructurecharacteristicssuchasaggregatedistribution，conlactsandair

5、voidispresented，whichdemonstratestheeffectivenessofimageprocessingtechnology．Numericalsimulationonmicrostructureofasphaltmixtureisalsodiscussed，includingDEMandFEM．Finally，someproblemsandthetrendsofdevelopmentinmicrostructurestudyonasphaltmixtureareproposed，whichwillprovideare

6、ferenceforfutureresearchdevelopmentofasphaltmixtures．Keywords：asphaltmixture；microstructure；digitalimageprocessing；numericalsimulation目前沥青混合料设计方法侧重于研究沥青混合字图像和通过各种运算从数字图像中提取有用信息料的宏观特性(级配、空隙率、密度、沥青含量等)与两部分。在图像的每个像素位置，亮度被采样和量路用性能(高温抗车辙、低温抗裂、疲劳等)问的关化，从而得到对应点上表示亮暗程度的一个整数值，系，然而，沥青混

7、合料的细观结构对沥青混合料的宏实现图像的数字化。图像处理技术有■大步骤：首观性能有非常重要的影响，这在当前的设计法中并先获取图像；然后对图像进行处理，通过平滑、锐化、未充分考虑。沥青混合料细观结构研究是阐述沥青阈值分割等操作使l由i质增强；最后对图像进行分析，混合料宏观特征的理论基础和重要方法_1j，X_ray获取所需要的特征参数。图l表示了这一过程。CT无损检测技术的发展及图像技术水平的提高则为精确化、数字化研究沥青混合料内部结构提供了很大帮助。国内外已经开展了这方面的研究，本文总结了已有的研究成果，为进一步的研究奠定基础。1数字图像处理技术简

8、介数字图像处理技术是通过扫描仪或数码相机将一幅连续的图像离散为计算机可以处理的信息，并对此信息进行各种操作处理，以达到某一效果。数字图像