一種基于多視角線陣相機(jī)的集料形態(tài)特征采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于道路集料檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多視角線陣相機(jī)的集料形態(tài)特征采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)80年代末，我國(guó)建成了第一條高速公路——滬嘉高速公路。這標(biāo)志著我國(guó)高速公路的發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期。尤其近幾年，我國(guó)的高速公路以每年幾千公里的速度遞增?，F(xiàn)在高速公路建設(shè)已成為拉動(dòng)內(nèi)需，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要因素之一，受到各級(jí)政府的高度重視。
[0003]目前高速公路路面以瀝青路面為主。隨著我國(guó)高速公路里程的與日俱增，瀝青路面的破壞也呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)，給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。鑒于現(xiàn)在超限超載現(xiàn)象的普遍存在，多軸次、重軸載、多輪壓等重載交通工具的出現(xiàn)，在輪載作用下其非均布荷載將在瀝青路面內(nèi)產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，而瀝青路面面層抗剪性能的不足，是路面出現(xiàn)大面積損壞的根本原因。在影響瀝青路面性能的眾多因素當(dāng)中，集料是主要因素之一。
[0004]集料的形態(tài)特征，即形狀、棱角性和表面紋理，對(duì)瀝青路面的性能具有極為明顯的影響，通常具有明顯的面和棱角，近似正方體，且具有明顯細(xì)微突出的粗糙表面的集料，在碾壓后能相互嵌擠鎖結(jié)而具有很大的內(nèi)摩擦角。在其他條件相同的情況下，這種集料所組成的瀝青混合料具有較高的抗剪強(qiáng)度和良好的高溫穩(wěn)定性。集料的表面紋理和形狀還可以影響瀝青混合料內(nèi)部的空隙結(jié)構(gòu)，對(duì)車(chē)轍深度表現(xiàn)出不同的影響程度。
[0005]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域。如果測(cè)量集料的形狀、棱角和紋理也采用數(shù)字圖像技術(shù)，將避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中許多人為因素的影響。在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)集料形態(tài)特征的測(cè)量裝置一般不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取料，這樣就會(huì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加了人為因素的影響，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響。在對(duì)集料進(jìn)行形狀采集中，一般運(yùn)用一臺(tái)相機(jī)正面對(duì)其進(jìn)行圖像的采集處理，不能有效的反應(yīng)集料的三維幾何形狀。而且，在圖像采集過(guò)程中，集料都是無(wú)序地通過(guò)圖像采集設(shè)備，增加了測(cè)量結(jié)果的不確定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型提供了一種基于多視角線陣相機(jī)的集料形態(tài)特征采集裝置，該裝置有效地解決了無(wú)法自動(dòng)取料、無(wú)法使用單臺(tái)相機(jī)完成對(duì)集料三維形狀的測(cè)量和對(duì)集料無(wú)序通過(guò)測(cè)量設(shè)備的難題，能夠全面的展示集料的形狀特征，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、便于推廣使用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)解決方案:
[0008]一種基于多視角線陣相機(jī)的集料形態(tài)特征采集裝置，包括取料機(jī)構(gòu)和與其順序連接的集料傳送機(jī)構(gòu)、圖像采集機(jī)構(gòu)、光處理優(yōu)化機(jī)構(gòu)、通信及存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、集料回收機(jī)構(gòu)，集料回收機(jī)構(gòu)設(shè)置在集料傳送機(jī)構(gòu)下方。
[0009]所述取料機(jī)構(gòu)包括集料倉(cāng)、掃料刷、平鍵和轉(zhuǎn)動(dòng)軸。所述集料倉(cāng)底部開(kāi)有漏料孔，便于掃料刷的安裝和取料；所述掃料刷可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取料，并將集料依次輸送到傳送帶上；所述平鍵用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸和掃料刷。
[0010]所述集料傳送機(jī)構(gòu)包括傳送帶、理料板、刮料板、擋料板和毛刷條。所述理料板用于將落到傳送帶上的集料排成一條直線；所述刮料板的高度與集料大小相配合調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)傳送帶上的集料是單個(gè)通過(guò)的，保證集料形狀采集的準(zhǔn)確性；所述擋料板中間寬度同樣與集料大小相配合調(diào)節(jié)，使其寬度稍大于集料短軸長(zhǎng)度，以便實(shí)現(xiàn)集料的長(zhǎng)軸與傳送方向相一致；所述毛刷條可減少集料與擋料板之間的剛性碰撞，保護(hù)集料，同時(shí)也可以限制集料，使其不能在擋料板之間左右晃動(dòng)；所述擋料板和毛刷條與側(cè)面線陣相機(jī)視場(chǎng)的相交處均開(kāi)有透光縫。
[0011]所述圖像采集機(jī)構(gòu)由位于傳送帶正上方的線陣相機(jī)和LED環(huán)形光源、位于傳送帶偵_的1^面陣光源和線陣相機(jī)、編碼器和圖像采集卡構(gòu)成。所述線陣相機(jī)和LED環(huán)形光源固定于防塵機(jī)箱內(nèi)；所述正上方線陣相機(jī)鏡頭的視場(chǎng)寬度為擋料板可調(diào)節(jié)的最大寬度，側(cè)面線陣相機(jī)鏡頭的視場(chǎng)寬度為擋料板的高度；所述編碼器實(shí)時(shí)采集傳送帶速度脈沖信號(hào)，使線陣相機(jī)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整采集頻率保證圖像的真實(shí)性；所述圖像采集卡安裝在計(jì)算機(jī)上。
[0012]所述光處理優(yōu)化機(jī)構(gòu)包括LED環(huán)形光源、LED面陣光源、勻光板和漫反射涂料層。所述勻光板置于LED面陣光源與傳送帶之間；所述漫反射涂料層涂在傳送帶表面上；所述LED環(huán)形光源和LED面陣光源由多個(gè)LED燈泡及散熱片構(gòu)成。
[0013]所述通信及存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)包括數(shù)據(jù)線和計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與圖像獲取裝置中所述線陣相機(jī)相連。
[0014]所述集料回收機(jī)構(gòu)即集料回收倉(cāng)。所述集料回收倉(cāng)是為了方便檢測(cè)后集料的回收，同時(shí)減少對(duì)工作環(huán)境的污染。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1、在檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)取料，具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、檢測(cè)成本低、檢測(cè)精度和效率高、受檢測(cè)者人為因素影響小等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]2、克服了集料在傳送過(guò)程中的相互影響和雜亂無(wú)章的缺點(diǎn)。針對(duì)不同集料的形狀和粒徑更換掃料刷的型號(hào)，調(diào)節(jié)擋料板距離控制桿和刮料板高度控制桿，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形態(tài)集料的自動(dòng)取料，傳送和檢測(cè)。
[0018]3、通過(guò)引入防塵機(jī)箱，將LED環(huán)形光源和線陣相機(jī)置于機(jī)箱內(nèi)，降低了環(huán)境中的灰塵等對(duì)采集結(jié)果的影響和圖像采集設(shè)備的損壞。
[0019]4、通過(guò)傳送帶上方和側(cè)面的兩個(gè)線陣相機(jī)，可同時(shí)獲得集料的兩個(gè)投影面圖像，更加有利于對(duì)集料三維形態(tài)的分析，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0020]5、不受外界日光和其他光線條件變化的影響，降低了檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求，提高了采集的工作效率。
[0021]6、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便、靈活，效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的連接框圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的正向視圖。
[0024]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的側(cè)向視圖。
[0025]圖4為圖2的俯視簡(jiǎn)圖。
[0026]圖5為圖2中A的局部放大圖。
[0027]圖中:1-集料倉(cāng)，2-掃料刷，3-平鍵，4-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，5-傳送帶，6-防塵機(jī)箱，7-第一線陣相機(jī)，8-LED環(huán)形光源，9-編碼器，10-集料回收倉(cāng)，11-防塵