(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

一、引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和改革開放的不斷深入，交通運(yùn)輸業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。在瀝青路面快速發(fā)展的同時(shí)，顯現(xiàn)出的問題也越來越多，相當(dāng)一部分路面建成后不久就出現(xiàn)了不同程度的車轍、裂縫、坑槽等早期損壞現(xiàn)象，甚至有些路段剛剛通車就開始了無休止的修補(bǔ)。大量研究表明，瀝青路面早期損壞并非大面積的結(jié)構(gòu)性破壞，而是局部的功能性損壞，而造成路面這種局部損壞的主要源頭之一在于瀝青混合料的級(jí)配離析，造成路面級(jí)配離析的的主要原因是路面的均勻度沒有得到足夠的重視。因此有必要加強(qiáng)對(duì)路面均勻度的關(guān)注度，深入探究路面均勻度的研究方法和理論研究。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外對(duì)路面離析判別的方法[1]主要分為兩大類 ：主觀判別法和客觀判別法。主觀判別法主要是目測(cè)法判別路面的離析情況從而判別路面的均勻度，主觀意識(shí)較強(qiáng)，容易導(dǎo)致業(yè)主和施工方在施工驗(yàn)時(shí)收產(chǎn)生分歧從而導(dǎo)致糾紛。因而，現(xiàn)在大多數(shù)路面驗(yàn)收的方法都運(yùn)用客觀判別法?？陀^判別法是指用儀器去測(cè)量路面的信息，用現(xiàn)有的理論指標(biāo)去評(píng)判路面的均勻性。鋪沙法屬于主觀判別法的一種，操作簡單，但受人的主觀影響較大，精度較低；激光法的實(shí)施要通過專用的設(shè)備，操作比較復(fù)雜。王瑞宜[2]等人提出了運(yùn)用數(shù)組圖像處理技術(shù)檢測(cè)瀝青路面表面的構(gòu)造深度，認(rèn)為該方法精度高，信息量大，操作簡單，是一種有前途的道路表面功能測(cè)量方法。

路面均勻度對(duì)路面的影響具體可分為結(jié)構(gòu)上的影響和路表的破壞。集料的不均勻性對(duì)路面的早期破壞機(jī)理[3]的試驗(yàn)中，通過無核密度儀的測(cè)量方法測(cè)取了試驗(yàn)路面的早期破壞程度與路面的不均勻系數(shù)之間的影響，實(shí)驗(yàn)定量的分析了路面離析與路面早期病害之間的線性關(guān)系，導(dǎo)致路面的早期損害類型有松散、沉陷、坑槽、縱向裂縫及修補(bǔ)不良等病害特征。石立萬，王瑞宜[4]從路面的結(jié)構(gòu)出發(fā)分析了路面的骨架結(jié)構(gòu)與路面抗車轍性能的關(guān)系，指出通過定性定量的方法從細(xì)觀的角度去改善路面的均勻性以應(yīng)對(duì)車轍問題。從結(jié)構(gòu)角度出發(fā)研究瀝青均勻度的方法還有很多，其中在實(shí)際工程中運(yùn)用最多的，也是最前延的技術(shù)為工業(yè)CT法，該方法能夠精確的描述瀝青路面試塊的均勻性，可以對(duì)瀝青路面的形變參數(shù)，力學(xué)性能，蠕變數(shù)值做出精確分析。

三、深度學(xué)習(xí)模式下的圖像處理方法

(一)深度學(xué)習(xí)背景

在當(dāng)今飛速發(fā)展的信息時(shí)代，數(shù)字圖像作為一種常見有效的信息載體已經(jīng)滲透到生活的各個(gè)方面，因此，對(duì)我們圖像處理的要求也越來越高，需要我們對(duì)圖像的處理方法更加的高效和智能。

深度學(xué)習(xí)是新興的機(jī)器學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域，旨在研究如何從數(shù)據(jù)中自動(dòng)地提取多層次特征表示，其核心的思想[5]是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，采用一系列的非線性變換，從原始數(shù)據(jù)中提取多層次多角度特征，從而使獲得的特征具有更強(qiáng)的泛化能力和表達(dá)能力，這恰好滿足高效圖像處理的需求。與傳統(tǒng)的圖像處理相比較深度學(xué)習(xí)的特點(diǎn)有：強(qiáng)調(diào)模型結(jié)構(gòu)的深度，利用多層隱藏層對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的處理，得到更加可觀準(zhǔn)確的的數(shù)據(jù)分類，突出特征學(xué)習(xí)的重要性，通過逐層特征變換，將樣本在原空間的特征表示到一個(gè)新的特征空間，從而簡化分類與預(yù)測(cè)的過程。

(二)圖像的前期處理方式

路面圖像的去噪方式有很多，按其類別劃分可分為圖像增強(qiáng)技術(shù)和圖像還原技術(shù)。圖像增強(qiáng)技術(shù)其主要的目的是為了優(yōu)化圖像的質(zhì)量使圖像的特征更加明顯邊緣更加的清晰。圖像的增強(qiáng)技術(shù)是為了改善圖像的視覺效果，使得圖像更容易被機(jī)器和人識(shí)別。圖像的還原技術(shù)是需要根據(jù)造成圖像的模糊原因設(shè)計(jì)不同的針對(duì)性算法來消除圖像的模糊原因。針對(duì)路面的均勻度檢測(cè)的根本的目的是為了更好的識(shí)別圖像的紋理特征，根據(jù)其原有的圖像來提取特征。

從圖像的作用域出發(fā)，常用的空間域法分為兩類，線性濾波和非線性濾波兩種。典型的線性濾波的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)學(xué)表達(dá)式簡單、性能良好、容易設(shè)計(jì)和運(yùn)用。非線性濾波器的優(yōu)點(diǎn)是可以有效的濾除高斯白噪聲和長尾附加噪聲，可以很好的保護(hù)圖像中目標(biāo)的邊緣信息。

四、瀝青路面質(zhì)量評(píng)估

在我國現(xiàn)行的規(guī)范(JTG F40-2004)中，將瀝青路面施工質(zhì)量過程控制分為生產(chǎn)質(zhì)量控制和鋪筑質(zhì)量控制，其中鋪筑質(zhì)量控制發(fā)生于瀝青混合料運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)過程中。對(duì)于瀝青路面鋪筑過程中工程質(zhì)量的主要控制指標(biāo)包括施工溫度、瀝青層的壓實(shí)度、滲水系數(shù)、以及外觀指標(biāo)坡度、厚度、平整度和構(gòu)造深度(表層)等。

在質(zhì)量過程控制研究方面，郭大進(jìn)[6]運(yùn)用改進(jìn)的層次分析法，通過同步在即和分析瀝青路面施工過程中直接影響工程質(zhì)量的重要檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合多位專家意見篩選可供用于瀝青路面質(zhì)量過程控制IDE關(guān)鍵指標(biāo)，并提出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。同濟(jì)大學(xué)[7]提出了瀝青路面施工質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和檢測(cè)分析結(jié)果，建議采用孔隙率、結(jié)構(gòu)厚度、構(gòu)造深度等指標(biāo)的變異系數(shù)來評(píng)價(jià)瀝青路面的施工質(zhì)量，并提出了相應(yīng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

瀝青路面的施工質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)在圍繞一定的數(shù)值進(jìn)行上下浮動(dòng)變化即施工的變異性，瀝青路面在施工過程中所產(chǎn)生的檢測(cè)數(shù)據(jù)一般有兩方面的性質(zhì)，級(jí)變異性和規(guī)律性，統(tǒng)計(jì)學(xué)理論認(rèn)為，通過對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，可以找到質(zhì)量波動(dòng)的上限與下限以及波動(dòng)出現(xiàn)的概率大小，從而分析其發(fā)生質(zhì)量變異的原因，為了使施工處于穩(wěn)定狀態(tài)，需要分析發(fā)現(xiàn)施工時(shí)引起質(zhì)量異常的原因，將其排除使質(zhì)量得到控制。

五、總結(jié)

圖像法是對(duì)路面均勻度快速識(shí)別和質(zhì)量評(píng)估的有效方法。但目前圖像法的精度還有待提高，圖像處理方面應(yīng)該更加注重粒徑較小的集料對(duì)瀝青路面均勻性的影響，為此應(yīng)該提升圖像的處理過程，注重細(xì)小顆粒粒徑對(duì)均勻性的影響，從而提升圖像法評(píng)價(jià)瀝青路面準(zhǔn)確度，與鋪砂法建立良好的相關(guān)性。

【參考文獻(xiàn)】(References)：

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