摘要：为了提高集料棱角性评价的准确性,提出了集料三维棱角性计算方法;基于CT技术和三维重建技术,对集料的CT图像进行增强和锐化滤镜处理,以突显沥青混合料中的集料;对增强后的CT图像进行灰度阈值计算与灰度划分,采用MIMICS重构了马歇尔试件中集料的三维模型;提出了集料粗糙度与球形度的评价指标,依据集料三维模型评价了集料棱角性,并分析了三维模型重建的影响因素。计算结果表明：在AC-16马歇尔试件中,集料、沥青和孔隙的灰度分别为101.32～170.14、4.32～101.32和0～4.32,因此,采用图像增强和锐化滤镜处理可以突显CT图像中的集料,增强集料三维重建的准确性;采用2pixels×2pixels、3pixels×3pixels锐化滤镜计算球形度标准差为0.000 7,而采用5pixels×5pixels、6pixels×6pixels、7pixels×7pixels锐化滤镜计算得到的球形度标准差为0.042 3,因此,应当采用2pixels×2pixels或3pixels×3pixels锐化滤镜处理CT图像,以确保球形度计算结果波动小;采用50、70个·mm^-3采样点密度计算粗糙度的标准差为0.001 6,而采用5、15、25个·mm^-3采样点密度计算粗糙度的标准差为0.034 9,因此,应当采用50～70个·mm^-3采样点密度来保证集料三维模型精确地反映集料的真实状态;采用5个CT截面图像计算的二维球形度和粗糙度的标准差为0.012 1～0.048 2,存在较大变异性和偏差,而采用基于三维集料模型的粗糙度计算方法得到集料1～5的粗糙度分别为0.991 2、1.032 1、0.974 2、1.075 1、1.043 2,集料1～5的平均二维粗糙度分别为0.994 1、1.023 9、0.988 3、1.097 5、1.060 8,两者基本一致。可见,基于三维集料模型的粗糙度和球形度计算方法充分考虑了集料的棱角性,计算结果不受CT截面的影响,计算结果不存在变异和偏差。

关键词：路面材料 集料棱角性 ct技术 三维重建 锐化滤镜 

单位：长安大学公路学院; 陕西西安710064; 陕西省交通规划设计研究院; 陕西西安710065