CN209311221U - 一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置 - Google Patents
一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，包括延度仪主体、自动行走云台装置和图像采集处理装置，图像采集处理装置包括相机和电脑，相机设置在自动行走云台装置上，正对三个延度试件中央位置设置，与电脑连接，自动行走云台装置设置在延度仪主体上，能够在延度仪主体上移动。本实用新型可大大沥青延度试验所需劳动力，提高试验成功率，增加延度试验的精度。
Description
技术领域
本实用新型属于沥青材料低温延度试验设备技术领域，具体涉及一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置。
背景技术
延度试验用于测定道路石油沥青、聚合物改性沥青、液体石油沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等沥青材料的延度，用以反映其低温性能的优劣。规定的沥青延度试验方法是：将经过保温处理后的试件固定在滑板及槽端固定板的金属柱上，开动延度仪，在规定的试验温度下拉伸至试件拉断，记录标尺上的读数，即为试件的延度。而现有沥青延度试验仪依靠肉眼观察试件是否断裂及何时断裂，同时考虑到试验过程中沥青材料性能的差异性、试验人员的主观疏忽性，试验结果的精度往往受到很大影响，进而产生较大的试验误差。鉴于现有延度试验自动化程度较低、试验结果偏差较大的缺点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，以克服现有试验仪器测量结果不精确，试验精力耗费大的问题。
本实用新型采用以下技术方案：
一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，包括延度仪主体、自动行走云台装置和图像采集处理装置，图像采集处理装置包括相机和电脑，相机设置在自动行走云台装置上，正对三个延度试件中央位置设置，与电脑连接，自动行走云台装置设置在延度仪主体上，能够在延度仪主体上移动。
具体的，自动行走云台装置包括底盘、第一轨道、支柱和云台，底盘设置在第一轨道上，底盘通过支柱与云台连接，相机设置在云台上。
进一步的，支柱包括固定段和活动段，固定段和活动段通过螺母连接。
更进一步的，固定段与底盘采用焊接方式连接。
进一步的，支柱与云台之间通过铰链连接。
进一步的，行走电机设置在底盘上，与底盘的前轮连接。
进一步的，云台的两侧设置有护板，护板上均开有用于固定相机的螺母开口。
进一步的，延度仪主体上设置有第二轨道，第一轨道平行设置在第二轨道的外侧。
具体的，延度仪主体的一侧设置有控制台，电脑设置在控制台上，通过数据线与相机连接。
进一步的，数据线的长度大于1.5米。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
本实用新型一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，通过延度仪主体、自动行走云台装置和图像采集装置的协同工作，可以实现沥青延度试验过程的自动化，大大提高实验结果的准确度。
进一步的，第一轨道的双轨道的设置，可保证试验过程中自动云台行走装置的稳定。
进一步的，云台上设置的固定螺母及挡板，可固定相机，保证试验过程的顺利进行。
进一步的，通过两段支柱以及连接螺母的作用可以实现云台高度的自由调节，以保证成像范围合适、图像清晰。
进一步的，行走电机位于该装置前部，用以提供行走之动力，且保证均匀，精确的运行速度。
进一步的，支柱与云台之间通过铰链连接，可实现云台的俯仰调节。
进一步的，数据线的长度大于1.5米，以保证自动行走云台的正常运行。
综上所述，本实用新型可大大沥青延度试验所需劳动力，提高试验成功率，增加延度试验的精度。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为基于图像识别技术的全自动沥青延度试验仪整体结构图；
图2为自动行走云台结构图；
图3为自动行走云台电路连接图；
图4为图像采集装置设备连接图。
其中：1.第一轨道；2.行走电机；3.支柱；4.云台；5.螺母；6.螺母开口；7.铰链；8.相机；9.数据线；10.电脑；11.第二轨道；12.护板；13.控制台。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实用新型公开了一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，包括延度仪主体、自动行走云台装置和图像采集处理装置，延度仪主体上设置有第二轨道11，自动行走云台装置能够沿第二轨道11移动，图像采集处理装置包括相机8和电脑10，相机8设置在自动行走云台装置上，正对三个延度试件中央位置设置，延度仪主体的一侧设置有控制台13，电脑10设置在控制台13上，相机8通过数据线9与电脑10连接，电脑10用以接收相机8传输的图像，并进行对比处理，判断试件是否被拉断，从而根据拉断关键帧的采集到时间与拉伸速度计算出试件拉断时的拉伸长度，得出试件的延度。
自动行走云台装置包括底盘、第一轨道1、行走电机2、支柱3、云台4，底盘设置在第一轨道1上，且能够沿第一轨道1运动，底盘通过支柱3与云台4连接，图像采集处理装置设置在云台4上。
行走电机2设置在底盘上，与底盘的前轮连接，用于驱动自动行走云台装置，行走电机2的运行速度为试件拉伸速度的一半，以使相机8的成像范围大致位于试件中部，保证其断裂部位在相机8的成像范围之内。
支柱3设置在行走电机2的后侧，以焊接方式与底盘连接，支柱3包括固定段和活动段，固定段和活动段通过螺母5连接，用于固定活动段，为可升降设计。
支柱3与云台4之间通过铰链7连接，铰链7可实现云台4的俯仰调节；铰链7上方的云台4的尺寸比所用图像采集处理装置的相机8外壳稍大，且云台4的左右两侧带有护板12，每侧护板上设有两个螺母开口6，用于固定相机。
自动行走云台装置的第一轨道1设置于延度仪原有行走小车的第二轨道11的外侧，且与其平行。
相机8和电脑10通过数据线9连接用于实现图像数据的传输；相机采集图像的频率为每秒十张；数据线9的长度大于1.5米，以保证自动行走云台的正常运行，如图4所示。
相机8的型号为EIP500BF。
电脑10使用Matlab软件，对所采集的图像进行灰度处理，从中间帧开始，使用二分法选取需要识别的图像帧数，精确到0.1秒，从而判断出试件断裂的时间，通过预先设定的拉伸速度计算出试件断裂时的长度，即所测沥青的延度值。
请参阅图3，自动行走云台装置可实现两种运行速度，以及复位自动停止功能。S1接“关”时，电源断开，自动行走云台装置停止运行；S1接“复位”时，U2、D1、M依次串联驱动电机反转，自动行走云台装置开始复位，当运行到指定位置时压力开关S2闭合，将电机短路，自动行走云台装置停止运行；当S1接“1cm/min”时，U1、R1、M依次串联，自动行走云台装置以1cm/min的速度运行；当S1接“5cm/min”时，U1、M依次串联，自动行走云台装置以5cm/min的速度运行。
本实用新型实验装置的实验步骤如下：
依据规范对延度仪进行参数设置，放置相机8于行走云台4上，并调节其高度与俯仰角度，使试件在成像范围内；
当水浴温度达到目标温度时，将试件及其模板置于水浴中，保温到规定时间，脱掉夹板，按规定放置延度试件，开始拉伸；
启动自动行走云台装置与图像采集设备，此时试验人员可进行其他工作，可根据不同沥青的延度估计拉伸时间，在拉断后手动停止试验，也可待延度仪器行走小车运行到水槽最左端时再停止试验；
最后，启动软件及相关程式，对试验过程中采集到的图像进行处理，判断出断裂关键帧，根据时间与拉伸速度推算得试件延度。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，包括延度仪主体、自动行走云台装置和图像采集处理装置，图像采集处理装置包括相机(8)和电脑(10)，相机(8)设置在自动行走云台装置上，正对三个延度试件中央位置设置，与电脑(10)连接，自动行走云台装置设置在延度仪主体上，能够在延度仪主体上移动。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，自动行走云台装置包括底盘、第一轨道(1)、支柱(3)和云台(4)，底盘设置在第一轨道(1)上，底盘通过支柱(3)与云台(4)连接，相机(8)设置在云台(4)上。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，支柱(3)包括固定段和活动段，固定段和活动段通过螺母(5)连接。
4.根据权利要求3所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，固定段与底盘采用焊接方式连接。
5.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，支柱(3)与云台(4)之间通过铰链(7)连接。
6.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，行走电机(2)设置在底盘上，与底盘的前轮连接。
7.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，云台(4)的两侧设置有护板(12)，护板(12)上均开有用于固定相机(8)的螺母开口(6)。
8.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，延度仪主体上设置有第二轨道(11)，第一轨道(1)平行设置在第二轨道(11)的外侧。
9.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，延度仪主体的一侧设置有控制台(13)，电脑(10)设置在控制台(13)上，通过数据线(9)与相机(8)连接。
10.根据权利要求9所述的基于图像识别技术的全自动沥青延度试验装置，其特征在于，数据线(9)的长度大于1.5米。
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