基于图像数据和碎石集料级配与用量的碎石集料空隙率快速检测方法

摘要

为解决传统碎石集料检测方法中存在的破坏性检测、代表性不足、人工操作误差、费时费力及检测不连续等问题，提出一种连续、无损、快速且准确的碎石集料空隙率检测新方法。使用摄像设备采集振实后的碎石集料表面图像，并利用图像处理技术提取碎石集料的表面图像数据；分析提取到的图像信息，建立体现碎石集料表面特征的图像指标体系；使用提取到的图像指标、集料用量和级配信息作为输入数据，采用随机森林方法对碎石集料的空隙率进行预测；设计室内压实模拟试验方案，收集65组不同用量和级配的碎石集料空隙率测定结果，构建用于机器学习模型训练的数据集。结果显示，所提议方法在测试集上的平均绝对百分比误差为1.69%、平均绝对值误差为0.589、均方根误差为0.914、相关指数为0.974、预测精度达到98.31%,可实现连续、无损、快速、准确的碎石集料空隙率实时检测。

关键词

图像处理 / 随机森林 / 碎石集料空隙率 / 施工质量控制 / 无损检测

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2022YFB2602102)