专利名称：一种多孔混凝土表面孔径的测定方法
技术领域：
本发明属于测量技术领域，特别涉及一种多孔混凝土表面孔径的测定方法。
背景技术：
多孔混凝土因具良好的吸声效果、透水透气性能，作为隔音、道路路面、 人工鱼礁等材料而获得广泛应用。
为获得一定的孔径及空隙率，多孔混凝土一般采用单粒级骨料制作，根据
不同的应用要求，骨料粒径多在2.5 40mm之间，因此多孔混凝土的自由表 面多凹凸不平，在骨料粒径较大时尤为明显。孔径是多孔混凝土的重要参数， 直接影响到多孔混凝土的透水、透气及其它各种功能。以往的多孔材料研究时， 因材料内部孔隙较表面孔隙更加复杂， 一般多假定孔隙具各向同性特点，即不 失一般性地用表面孔隙特征代表整个多孔材料。而多孔混凝土表面的复杂性使 得其表面孔径的准确测量非常困难，至今一直缺乏有效测量方法。目前，鲜有 的多孔混凝土表面孔径测定有两种基本思路 一是直接法，如拓印法；另一种 是间接法，通过测量空隙率及渗透系数等参数来表征多孔混凝土的平均孔径。 直接法或多或少存在实施困难，准确度难以保证的问题，间接法的合理性也缺 乏试验验证。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种简便 易行的测定多孔混凝土孔径的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现 一种多孔混凝土孔径测定方法，是 利用数码照相或摄像机的CCD成像技术，结合图像处理及统计分析来测定多孔 混凝土表面孔径。
上述多孔混凝土孔径测定方法，具体包括如下步骤-(1)多孔混凝土表面设置标尺，采用数码照相或摄像机的CCD成像技术 附标尺的多孔混凝土的数字图像，效果以有效区分孔隙与实体为准。(2) 将拍摄的图片用图像分析软件进行灰度处理，得到黑白二值化图像 后计算等效孔径。
(3) 对获得的孔径数据进行过滤处理，对直径〈1.0mm的微孔数据一律
舍弃；
(4) 将经过滤处理后获得的表面孔径数据导入统计分析软件中，获得该 种规格的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，由此计算平均孔径。
为更好的实现本发明，
上述歩骤(1)中，获取多孔混凝土的数字图像的过程是在光线充足的条
件下采用微距离拍摄。
上述微距离拍摄采用主入射光线与多孔混凝土断面基本平行的角度。 上述步骤(2)是将拍摄的图片用Photoshop软件对原始图像进行灰度处理，
得到黑白二值化图像；得到的黑白二值化图像导入Image Pro Plus软件，计算
得到等效孔径数据。
上述步骤(4)中，统计分析软件选用SPSS for Windows。 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果本发明利用数码照相或摄像
机的CCD(Charge-Coupled Detector)成像技术，结合图像处理及统计分析软件来
测定多孔混凝土表面孔径，在精度损失不大的前提下，可有效降低成像费用和
所需时间，取得了良好的效果。
图1是多孔混凝土试件样品原图。 图2是多孔混凝土试件黑白二值化图像。 图3是多孔混凝土试件孔径的频数分布与正态曲线图。 图4是多孔混凝土试件样品原图。 图5是多孔混凝土试件黑白二值化图像。 图6是多孔混凝土试件孔径的频数分布与正态曲线图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步具体的描述，但本发明的实施方 式不限于此。 实施例l
通过不同孔径方孔筛分选出5 10mm与10 16mm两种不同粒级的碎
4石，依照前人经验按水灰比0.3，灰骨比1: 8比例用42.5普通硅酸盐水泥人 工制作成多孔混凝土试件。其外模用0160x4mm的PVC管制得，管长30cm; 多孔混凝土试件为圆柱状，厚度15cm，每种规格制作30块备用。
采用PentaxOptioS40数码相机，选择光线较强的时段，采用主入射光线 与试件断面基本平行的角度，工作距离为30.0cm的微距离拍摄，获得试件样 品表面的原图，其中各试件的一组图片如图1所示(为便于显示试件的实际大 小，各图中依原标尺长度利用Photoshop6.0软件加上了新标尺)。
利用软件Photoshop6.0，对原有图像进行黑白二值化处理，得到如图2所 示的一组图像(为便于显示试件的实际大小，各图中依原标尺长度利用 Photoshop6.0软件加上了新标尺)。
将黑白二值化图像(不含标尺)导入Image Pro Plus 5.1软件，设置灰度 阀值(R120、 G120、 B120)操作，选择"直径"进行测定，获得不同粒径骨 料制作的多孔混凝土的表面等效孔径数据；再将各样品中表面等效孔径〉lmm 的数据导入SPSS 13.0 for Windows软件，可得到5 10mm与10 16mm样品 的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，结果如图3所示。
由图3可知，5 10mm与10 16mm样品的表面孔隙平均孔径分别为 3.20mm， 4.29 mm。
实施例2
通过不同孔径方孔筛分选出16 20mm、 20 25mm及25 32mm三种不 同粒级的碎石，依照前人经验按水灰比0.3，灰骨比1: 8比例用42.5普通硅 酸盐水泥人工制作成多孔混凝土试件。其外模用0250x4mm的PVC管制得， 管长15cm;多孔混凝土试件为圆柱状，厚度9cm，每种规格制作20块备用。
采用PentaxOptioS40数码相机，选择光线较强的时段，采用主入射光线 与试件断面基本平行的角度，工作距离为30.0cm的微距离拍摄，获得试件样 品表面的原图，其中各试件的一组图片如图4所示为(为便于显示试件的实际 大小，各图中依原标尺长度利用Photoshop6.0软件加上了新标尺)。
利用软件Photoshop6.0，对原有图像进行黑白二值化处理，得到如图5所 示的一组图像(为便于显示试件的实际大小，各图中依原标尺长度利用 Photoshop6.0软件加上了新标尺)。
将黑白二值化图像(不含标尺)导入Image Pro Plus 5.1软件，设置灰度 阀值(R120、 G120、 B120)操作，选择"直径"进行测定，获得不同粒径骨料制作的多孔混凝土的表面等效孔径数据；再将各样品中表面等效孔径〉lmm 的数据导入SPSS 13.0 for Windows软件，可得到5 10mm与10 16mm样品 的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，结果如图6所示。
由图6可知，16 20mm、 20 25mm及25 32mm的表面孔隙平均孔径 分别为6.71 mm、 7.75 mm及9.65mm。
权利要求
1、一种多孔混凝土表面孔径的测定方法，其特征在于包括以下具体步骤(1)多孔混凝土表面设置标尺，采用数码照相或摄像机的CCD成像技术获取附标尺的多孔混凝土的数字图像；(2)将拍摄的图片用图像分析软件进行灰度处理，得到黑白二值化图像后计算等效孔径；(3)对获得的孔径数据进行过滤处理，对直径<1.0mm的微孔数据一律舍弃；(4)将经过滤处理后获得的表面孔径数据导入统计分析软件中，获得该种规格的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，由此计算平均孔径。
2、 根据权利要求l所述的多孔混凝土表面孔径的测定方法，其特征在于 所述歩骤(1)屮，获取多孔混凝土的数字图像的过程是在光线充足的条件下釆 用微距离拍摄。
3、 根据权利要求2所述的多孔混凝土表面孔径的测定方法，其特征在于所述微距离拍摄采用主入射光线与多孔混凝土断面基本平行的角度。
4、 根据权利要求l所述的多孔混凝土表面孔径的测定方法，其特征在于所述步骤(2)是将拍摄的图片用Photoshop软件对原始图像进行灰度处理，得到 黑白二值化图像；得到的黑白二值化图像导入Image Pro Plus软件，计算得到等 效孔径数据。
5、 根据权利要求1所述的多孔混凝土表面孔径的测定方法，其特征在于 所述步骤(4)中，统计分析软件选用SPSS for Windows。
全文摘要
本发明提供了一种简便易行的测定多孔混凝土孔径的方法，该方法是利用数码照相或摄像机的CCD成像技术，结合图像处理及统计分析来测定多孔混凝土表面孔径。包括以下步骤首先采用数码相机获取多孔混凝土表面数字图像，将拍摄的图片用图像分析软件进行灰度处理，得到黑白二值化图像后计算等效孔径，获得的孔径数据经过滤后导入统计分析软件中，获得该种规格的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，并由此计算平均孔径。采用本发明测定多孔混凝土孔径，在精度损失不大的前提下，可有效降低成像费用和所需时间，取得了良好的效果。
文档编号G01B11/12GK101482396SQ20081021844
公开日2009年7月15日 申请日期2008年10月20日 优先权日2008年10月20日
发明者胡勇有, 虢清伟 申请人:华南理工大学