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专利号: 2018106633114
申请人: 重庆交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种沥青路面表面纹理仿真系统,其特征在于:设置有用于确定图像采集范围的定位框(1),用于采集定位框(1)范围内的图像信息a的图像采集装置,以及用于进行纹理仿真的人机交互终端,该人机交互终端包括图像采集模块、图像处理模块和三维图像重构模块;

所述图像采集模块通过图像采集装置采集图像 信息a,并将图像信息a发送给图像处理模块,所述图像处理模块对图像信息a进行图像处理,生成三维曲面数字图像信息b,并将三维曲面数字图像信息b发送给三维图像重构模块,所述三维图像重构模块根据三维曲面数字图像信息b生成沥青道路表面纹理的有限元仿真模型;

图像处理模块采用以下步骤进行图像处理:

步骤S3‑1、读取图像信息a;

步骤S3‑2、采用rgb2gray函数对图像信息a进行灰度化处理,生成灰度图像a1;

步骤S3‑3、采用imresize函数对灰度图像a1进行缩放处理,生成缩放图像a2;

步骤S3‑4、计算缩放图像中每个像素点的灰度值,生成灰度值数据a3;

步骤S3‑5、采用meshgrid函数对灰度值数据a3进行采样,生成灰度值矩阵a4;

步骤S3‑6、对灰度值矩阵a4进行数值转换,转换成matlab所采用的double格式;

步骤S3‑7、采样中值滤波法对灰度值矩阵a4进行滤波降噪;

步骤S3‑8、根据滤波后的灰度值矩阵a4生成三维曲面数字图像信息b。

2.根据权利要求1所述沥青路面表面纹理仿真系统,其特征在于:所述图像采集装置设置有照相机(2)和三脚架(3),该照相机(2)通过三脚架(3)设置在所述定位框(1)的上方,所述照相机(2)的镜头正对定位框(1)。

3.根据权利要求2所述沥青路面表面纹理仿真系统,其特征在于:所述照相机(2)连接有外接快门。

4.根据权利要求1所述沥青路面表面纹理仿真系统,其特征在于:还设置有遮光罩(4),所述图像采集装置设置在遮光罩(4)内,所述遮光罩(4)内还设置有光照度可调光源(5)和光照度检测装置(6)。

5.根据权利要求4所述沥青路面表面纹理仿真系统,其特征在于:所述光照度可调光源(5)的光照强度为500Lux。

6.一种沥青路面表面纹理仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、构建沥青路面表面纹理仿真系统;

步骤2、图像采集模块通过照相机(2)采集沥青道路表面的图像信息a,并将图像信息a发送给图像处理模块;

步骤3、图像处理模块对图像信息a进行图像处理,生成沥青道路表面的三维曲面数字图像信息b,并发送给三维图像重构模块;图像处理模块采用以下步骤进行图像处理:步骤S3‑1、读取图像信息a;

步骤S3‑2、采用rgb2gray函数对图像信息a进行灰度化处理,生成灰度图像a1;

步骤S3‑3、采用imresize函数对灰度图像a1进行缩放处理,生成缩放图像a2;

步骤S3‑4、计算缩放图像中每个像素点的灰度值,生成灰度值数据a3;

步骤S3‑5、采用meshgrid函数对灰度值数据a3进行采样,生成灰度值矩阵a4;

步骤S3‑6、对灰度值矩阵a4进行数值转换,转换成matlab所采用的double格式;

步骤S3‑7、采样中值滤波法对灰度值矩阵a4进行滤波降噪;

步骤S3‑8、根据滤波后的灰度值矩阵a4生成三维曲面数字图像信息b;

步骤4、三维图像重构模块通过接口程序将三维曲面数字图像信息b转换成abaqus软件所能识别的接口文件c,该接口文件c包括路面三维模型网格节点坐标数据c2以及路面模型网格单元坐标数据c3;

步骤5、三维图像重构模块将接口文件c导入abaqus软件中,生成沥青道路表面纹理的有限元仿真模型。

7.根据权利要求6所述沥青路面表面纹理仿真方法,其特征在于:所述步骤4中三维图像重构模块采用以下步骤将三维曲面数字图像信息b转换成接口文件c:步骤S4‑1、读取三维曲面数字图像信息b;

步骤S4‑2、定义三维曲面数字图像信息b中每个灰度值的横纵坐标,生成空间点坐标数据c1;

步骤S4‑3、根据空间坐标点数据c1生成路面三维模型网格节点坐标数据c2;

步骤S4‑4、设定单元类型;

步骤S4‑5、根据单元类型和空间点坐标数据生成路面模型网格单元坐标数据c3。