适用范围：图像处理系统，路面矿料级配,动态检测,控制技术

1.任务来源 本项目是由安徽省交通控股集团有限公司于2013年立项的科研项目，主要针对路面混合料生产过程中矿料级配的变异对路面质量产生不利影响的问题，以及现有生产过程中的矿料级配检测方法属于事后检测、费时费力效率较低这一现状。利用协作单位长安大学自行设计的多功能图像采集平台，实现了室内矿料颗粒静态图像采集与分析处理；利用线阵相机、图像采集卡和相应图像软件构建了矿质混合料图像采集平台，实现了沥青混合料冷料仓室内模拟过程和现场生产中矿质混合料的实时图像检测。 2.技术原理及性能指标 （1）技术原理 基于多源视觉的集料动态图像采集系统方案对沥青混合料的质量从原材料的选取环节进行检测研究，在实现集料颗粒的多参数检测基础上，达到在生产过程中的动态检测、结果分析，并作为动态调整与控制的依据，最终能够在生产过程中降低级配变异性，提高沥青混合料的生产质量。 （2）性能指标 1）集料颗粒特征值及最优模型计算 2）矿料级配分形维数差值 3）关键筛孔关联度系数 4）无线控制系统集成度 5) 抗环境干扰性 3.技术的创造性和先进性 相关研究成果可为今后施工过程中矿料级配的控制提供依据并保证最终路面质量。与国内外同类研究相比，其创造性，先进性主要体现如下： （1）针对拌和场多料仓同步运行的特点，开发了多源视觉成像系统，实现了多个料仓集料独立级配与合成级配不同时间间隔的级配数据计算、实时数据图形化显示、级配异常状态提示的功能；解决了多源图像信息计算量大的问题，提高了级配检测信息的准确性和实时性。 （2） 针对生产施工现场集料流量大、数量多的特点，实现了远程无线控制系统对集料图像采集状态的调整，提高了系统的集成度和可靠性；解决了施工环境下图像采集中光照变化、灰尘累积、信号传输的干扰问题，提高了施工过程中级配动态检测的稳定性。 （3） 提出了分别以分形维数差值区间估计值μ和以级配各粒组关联度为表征的矿质混合料级配变异性特征，结合基于图像处理的路面集料级配动态检测系统的数据，实现了矿质混合料级配变异性判别，为生产过程中级配实时控制提供了依据。 4.技术的成熟程度 课题研究依托杜集吴圩互通立交新建工程和京台高速公路蚌埠至合肥段改善（大修）工程。为配合沥青混合料生产现场的试验与检测工作的顺利实施，在室内模拟试验达到较为理想的采集与控制效果之后，应用本课题研究设备在杜集吴圩互通立交新建工程和京台高速公路蚌埠至合肥段改善（大修）实体工程建设过程进行了现场的试验论证。现场实验主要检测集料动态图像采集系统，验证该系统可在现场苛刻的环境中稳定、可靠的工作，对现场环境光和灰尘对图像采集的影响问题提出了改进措施。试验结果表明本技术可以有效控制混合料在使用过程中的离析，提高路面的均匀性，从而减少和避免沥青路面早期损害的发生，达到成熟应用的水平。 5.应用情况及存在的问题 课题初期研究在杜集吴圩互通立交新建工程和京台高速公路蚌埠至合肥段改善（大修）工程开展，阶段性研究成果在就地应用后逐渐完善和成熟。项目研究成果后期在多省数个项目得到转化及推广应用，并获得用户单位良好的反馈。研究的后续开展将主要集中在减弱或消除现场多尘环境对图像识别过程的影响，以及对矿料级配中细集料组分的识别，以获得更为完整、准确的级配信息。 6.历年获奖情况 暂未获得任何奖励。