本发明涉及筑路材料测试,具体涉及一种公路压实度检测设备。
背景技术:
1、在公路养护过程中,当对局部损坏的路面进行修补或重新铺筑后,需要测定压实度,以确保新修复部分的压实质量达到要求。环刀法是一种破坏性的检测方法,适用于不含骨料的细粒土,且操作较为简便。
2、现有技术中公开号为cn212865886u的专利文件公开了一种用于公路工程的路基压实度检测取样装置,该设备为一个筒体下方安装一个环刀,使用驱动结构带动环刀和筒体向下运动,在推进至预定深度后进行土基取样,而后根据样品进行压实度检测。但是现有技术通过筒体下压环刀时下压通常为恒定速度,在以恒定速度下压时随着下压的进行压力会不断变化,在压力过大时,环刀内土基样品会出现开裂、缺块的问题,进而导致公路压实度检测结果不准确。
技术实现思路
1、本技术提供了一种公路压实度检测设备,该设备首先根据下压过程中公路土基表面边缘图像中的边缘分布时序变化,确定当前采样时刻下表征土基表面变形敏感情况的公路土基初始调整系数;而后根据下压过程中应力作用下土基表面的边缘位置变化情况,通过计算出的推进速度稳定性进行推进速度不合理性的衡量,从而结合公路土基初始调整系数和推进速度不稳定性确定用于调节当前采样时刻下推进速度的公路土基优化调整系数,最后根据公路土基优化调整系数进行推进速度的调整,从而得到当前采样时刻下更加合理的自适应推进速度,使得筒体实时下压的压力更加合理,解决了现有技术以恒定速度通过筒体下压环刀时随着下压的进行压力会不断变化,导致环刀内的土基样品在压力过大出现开裂、缺块的问题,使得公路压实度检测结果更准确。
2、本技术提供了一种公路压实度检测设备,包括处理器和存储器,所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下监测过程:
3、获取每个采样时刻下至少两个不同视角的公路土基表面图像,根据每个采样时刻下所有的公路土基表面图像获取每个采样时刻下的公路土基表面边缘图像;
4、根据相邻采样时刻之间公路土基表面边缘图像的边缘分布差异,确定每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像;以相同的划分方式将每个公路土基表面边缘图像划分为至少两个图像块;
5、根据当前采样时刻之前各个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中各个图像块的边缘线分布情况,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基初始调整系数;
6、根据当前采样时刻之前各个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中各个图像块中的边缘像素点位置变化波动情况,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的推进速度不稳定性;
7、根据所述公路土基初始调整系数和所述推进速度不稳定性,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基优化调整系数;根据所述公路土基优化调整系数对当前采样时刻的推进速度进行调整,得到当前采样时刻下的自适应推进速度;
8、根据当前采样时刻下的自适应推进速度进行公路土基推进后进行公路压实度检测。
9、进一步地,所述公路土基表面边缘差值图像的获取过程包括:
10、将每个采样时刻下的公路土基表面边缘图像与其前一个采样时刻下的公路土基表面边缘图像之间的差值图像,作为每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像。
11、进一步地,所述公路土基初始调整系数的获取过程包括:
12、根据每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中每个图像块的最长边缘线长度的相对大小,确定对应的局部变形度;
13、根据每个图像块在每个采样时刻之前的所有公路土基表面边缘图像中的局部变形度的均值,确定每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中每个图像块的变形敏感度;
14、根据当前采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中所有图像块的变形敏感度的整体大小,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基初始调整系数。
15、进一步地,所述局部变形度的获取过程包括:
16、依次将每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中的每个图像块作为目标图像块;
17、当目标图像块中不存在非单独边缘点的边缘线时,将目标图像块的局部变形度设置为预设变形度数值;
18、当目标图像块中存在非单独边缘点的边缘线时,以目标图像块中非单独边缘点对应的所有边缘线长度的均值作为参考边缘线长度;根据目标图像块中最长边缘线长度与所述参考边缘线长度之间的比值,确定目标图像块的局部变形度。
19、进一步地,所述根据当前采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中所有图像块的变形敏感度的整体大小,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基初始调整系数包括:
20、将当前采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中所有图像块的变形敏感度的累加值的归一化值,作为对应的公路土基初始调整系数。
21、进一步地,所述推进速度不稳定性的获取过程包括:
22、在每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像的每个图像块中,以图像块质心点为坐标原点构建图像坐标系,将坐标原点指向每个边缘点对应的向量作为图像块中每个边缘点的边缘向量;将图像块中所有边缘点的边缘向量进行向量相加运算,确定对应的图像块的边缘距离向量;对图像块的边缘距离向量的模进行正相关映射,确定每个图像块在每个采样时刻下的变形向心密度;
23、计算每个图像块在当前采样时刻之前所有采样时刻下的变形向心密度方差;根据所有图像块对应的变形向心密度方差的均值,确定当前时刻下公路压实度检测对应的推进速度不稳定性。
24、进一步地,所述公路土基优化调整系数的获取过程包括:
25、将所述公路土基初始调整系数与所述推进速度不稳定性之间的乘积进行归一化,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基优化调整系数。
26、进一步地,所述自适应推进速度的获取过程包括:
27、将所述公路土基优化调整系数的负相关映射值作为权重对当前采样时刻的推进速度进行加权,确定当前采样时刻下的自适应推进速度。
28、进一步地,所述根据当前采样时刻下的自适应推进速度进行公路土基推进后进行公路压实度检测包括:
29、以自适应推进速度继续向下推进,直至公路压实度检测设备的环刀与挖齿达到预设推进深度后进行公路压实度检测。
30、一种公路压实度检测设备,包括环刀和筒体,所述公路压实度检测设备还包括挖齿推进滑轨一、挖齿推进滑轨二、挖齿一、挖齿二和公路土基推进监测设备,所述挖齿推进滑轨一和所述挖齿推进滑轨二分别安装在所述筒体两侧,所述挖齿一固定安装在所述挖齿推进滑轨一内部,所述挖齿二固定安装在所述挖齿推进滑轨二内部,所述公路土基推进监测设备包括图像采集器一、图像采集器二和控制器,所述图像采集器一和所述图像采集器二均安装在筒体外侧,所述控制器安装在筒体内部,所述图像采集器一和所述图像采集器二均信号连接所述控制器,所述图像采集器一和所述图像采集器二用于获取至少两个不同视角的公路土基表面图像,所述控制器根据每个采样时刻下所有的公路土基表面图像获取每个采样时刻下的公路土基表面边缘图像;
31、根据相邻采样时刻之间公路土基表面边缘图像的边缘分布差异,确定每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像;以相同的划分方式将每个公路土基表面边缘图像划分为至少两个图像块;
32、根据相邻采样时刻之间公路土基表面边缘图像的边缘分布差异,确定每个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像;以相同的划分方式将每个公路土基表面边缘图像划分为至少两个图像块;
33、根据当前采样时刻之前各个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中各个图像块的边缘线分布情况,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基初始调整系数;
34、根据当前采样时刻之前各个采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中各个图像块中的边缘像素点位置变化波动情况,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的推进速度不稳定性;
35、根据所述公路土基初始调整系数和所述推进速度不稳定性,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基优化调整系数;根据所述公路土基优化调整系数对当前采样时刻的推进速度进行调整,得到当前采样时刻下的自适应推进速度;
36、根据当前采样时刻下的自适应推进速度进行公路土基推进后进行公路压实度检测。
37、本技术具有以下有益效果:
38、首先需要考虑到土基组成成分例如含水量、颗粒度等不同时,受到同一压力时抗形变的能力不同;抗形变能力较大的公路土基在承受较大的拖进压力以及推进过程中环刀、挖齿与土基之间的应力时变形的幅度通常较小,也即对应的环刀内土基样品越不容易出现开裂、缺块的问题,对应的推进速度也就越不需要调整;因此根据下压过程中公路土基表面边缘图像中的边缘分布时序变化,确定当前采样时刻下表征土基表面变形敏感情况的公路土基初始调整系数。
39、在推进过程中,环刀、挖齿与土基之间的应力会不断增大,而图像块的边缘点会随着应力的增大向着远离环刀与挖齿的方向扩散,并且在对应的推进速度下,扩散的速度越慢时,说明推进进程越稳定,对应的推进速率越好,那么也就越不需要对推进速度进行调整。因此根据下压过程中应力作用下土基表面的边缘位置变化情况,通过计算出的推进速度稳定性进行推进速度不合理性的衡量。
40、最后结合的公路土基初始调整系数和推进速度稳定性确定用于调节当前采样时刻下推进速度的公路土基优化调整系数,使得根据公路土基优化调整系数调整后的自适应推进速度更加符合土基采样条件,使得筒体实时下压的压力更加合理,提高公路压实度检测结果的准确性。
1.一种公路压实度检测设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下监测过程:
2.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述公路土基表面边缘差值图像的获取过程包括:
3.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述公路土基初始调整系数的获取过程包括:
4.根据权利要求3所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述局部变形度的获取过程包括:
5.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述根据当前采样时刻下的公路土基表面边缘差值图像中所有图像块的变形敏感度的整体大小,确定当前采样时刻下公路压实度检测对应的公路土基初始调整系数包括:
6.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述推进速度不稳定性的获取过程包括:
7.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述公路土基优化调整系数的获取过程包括:
8.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述自适应推进速度的获取过程包括:
9.根据权利要求1所述的一种公路压实度检测设备,其特征在于,所述根据当前采样时刻下的自适应推进速度进行公路土基推进后进行公路压实度检测包括:
10.一种公路压实度检测设备,包括环刀和筒体,其特征在于,所述公路压实度检测设备还包括挖齿推进滑轨一、挖齿推进滑轨二、挖齿一、挖齿二和公路土基推进监测设备,所述挖齿推进滑轨一和所述挖齿推进滑轨二分别安装在所述筒体两侧,所述挖齿一固定安装在所述挖齿推进滑轨一内部,所述挖齿二固定安装在所述挖齿推进滑轨二内部,所述公路土基推进监测设备包括图像采集器一、图像采集器二和控制器,所述图像采集器一和所述图像采集器二均安装在筒体外侧,所述控制器安装在筒体内部,所述图像采集器一和所述图像采集器二均信号连接所述控制器,所述图像采集器一和所述图像采集器二用于获取至少两个不同视角的公路土基表面图像,所述控制器根据每个采样时刻下所有的公路土基表面图像获取每个采样时刻下的公路土基表面边缘图像;