(重庆交通大学 重庆 400074)

一、引言

随着我国国民经济的迅速发展和改革开放的不断深入，交通运输业作为国民经济的大动脉也进入了快速发展阶段。在沥青路面快速发展的同时，显现出的问题也越来越多，相当一部分路面建成后不久就出现了不同程度的车辙、裂缝、坑槽等早期损坏现象，甚至有些路段刚刚通车就开始了无休止的修补。大量研究表明，沥青路面早期损坏并非大面积的结构性破坏，而是局部的功能性损坏，而造成路面这种局部损坏的主要源头之一在于沥青混合料的级配离析，造成路面级配离析的的主要原因是路面的均匀度没有得到足够的重视。因此有必要加强对路面均匀度的关注度，深入探究路面均匀度的研究方法和理论研究。

二、国内外研究现状

国内外对路面离析判别的方法[1]主要分为两大类 ：主观判别法和客观判别法。主观判别法主要是目测法判别路面的离析情况从而判别路面的均匀度，主观意识较强，容易导致业主和施工方在施工验时收产生分歧从而导致纠纷。因而，现在大多数路面验收的方法都运用客观判别法。客观判别法是指用仪器去测量路面的信息，用现有的理论指标去评判路面的均匀性。铺沙法属于主观判别法的一种，操作简单，但受人的主观影响较大，精度较低；激光法的实施要通过专用的设备，操作比较复杂。王瑞宜[2]等人提出了运用数组图像处理技术检测沥青路面表面的构造深度，认为该方法精度高，信息量大，操作简单，是一种有前途的道路表面功能测量方法。

路面均匀度对路面的影响具体可分为结构上的影响和路表的破坏。集料的不均匀性对路面的早期破坏机理[3]的试验中，通过无核密度仪的测量方法测取了试验路面的早期破坏程度与路面的不均匀系数之间的影响，实验定量的分析了路面离析与路面早期病害之间的线性关系，导致路面的早期损害类型有松散、沉陷、坑槽、纵向裂缝及修补不良等病害特征。石立万，王瑞宜[4]从路面的结构出发分析了路面的骨架结构与路面抗车辙性能的关系，指出通过定性定量的方法从细观的角度去改善路面的均匀性以应对车辙问题。从结构角度出发研究沥青均匀度的方法还有很多，其中在实际工程中运用最多的，也是最前延的技术为工业CT法，该方法能够精确的描述沥青路面试块的均匀性，可以对沥青路面的形变参数，力学性能，蠕变数值做出精确分析。

三、深度学习模式下的图像处理方法

(一)深度学习背景

在当今飞速发展的信息时代，数字图像作为一种常见有效的信息载体已经渗透到生活的各个方面，因此，对我们图像处理的要求也越来越高，需要我们对图像的处理方法更加的高效和智能。

深度学习是新兴的机器学习研究领域，旨在研究如何从数据中自动地提取多层次特征表示，其核心的思想[5]是通过数据驱动的方式，采用一系列的非线性变换，从原始数据中提取多层次多角度特征，从而使获得的特征具有更强的泛化能力和表达能力，这恰好满足高效图像处理的需求。与传统的图像处理相比较深度学习的特点有：强调模型结构的深度，利用多层隐藏层对海量数据进行充分的处理，得到更加可观准确的的数据分类，突出特征学习的重要性，通过逐层特征变换，将样本在原空间的特征表示到一个新的特征空间，从而简化分类与预测的过程。

(二)图像的前期处理方式

路面图像的去噪方式有很多，按其类别划分可分为图像增强技术和图像还原技术。图像增强技术其主要的目的是为了优化图像的质量使图像的特征更加明显边缘更加的清晰。图像的增强技术是为了改善图像的视觉效果，使得图像更容易被机器和人识别。图像的还原技术是需要根据造成图像的模糊原因设计不同的针对性算法来消除图像的模糊原因。针对路面的均匀度检测的根本的目的是为了更好的识别图像的纹理特征，根据其原有的图像来提取特征。

从图像的作用域出发，常用的空间域法分为两类，线性滤波和非线性滤波两种。典型的线性滤波的优点是数学表达式简单、性能良好、容易设计和运用。非线性滤波器的优点是可以有效的滤除高斯白噪声和长尾附加噪声，可以很好的保护图像中目标的边缘信息。

四、沥青路面质量评估

在我国现行的规范(JTG F40-2004)中，将沥青路面施工质量过程控制分为生产质量控制和铺筑质量控制，其中铺筑质量控制发生于沥青混合料运输、摊铺和压实过程中。对于沥青路面铺筑过程中工程质量的主要控制指标包括施工温度、沥青层的压实度、渗水系数、以及外观指标坡度、厚度、平整度和构造深度(表层)等。

在质量过程控制研究方面，郭大进[6]运用改进的层次分析法，通过同步在即和分析沥青路面施工过程中直接影响工程质量的重要检测数据，结合多位专家意见筛选可供用于沥青路面质量过程控制IDE关键指标，并提出了相应的评价方法。同济大学[7]提出了沥青路面施工质量等级的分级指标和标准，根据现场调研和检测分析结果，建议采用孔隙率、结构厚度、构造深度等指标的变异系数来评价沥青路面的施工质量，并提出了相应的等级标准。

沥青路面的施工质量评估指标在围绕一定的数值进行上下浮动变化即施工的变异性，沥青路面在施工过程中所产生的检测数据一般有两方面的性质，级变异性和规律性，统计学理论认为，通过对大量的数据进行统计学分析，可以找到质量波动的上限与下限以及波动出现的概率大小，从而分析其发生质量变异的原因，为了使施工处于稳定状态，需要分析发现施工时引起质量异常的原因，将其排除使质量得到控制。

五、总结

图像法是对路面均匀度快速识别和质量评估的有效方法。但目前图像法的精度还有待提高，图像处理方面应该更加注重粒径较小的集料对沥青路面均匀性的影响，为此应该提升图像的处理过程，注重细小颗粒粒径对均匀性的影响，从而提升图像法评价沥青路面准确度，与铺砂法建立良好的相关性。

【参考文献】(References)：

[1]王端宜,张肖宁,王绍怀.表面离析作为沥青混凝土路面施工质量评价指标的研究[J].公路,2005(01):54-58.

[2]王端宜,李维杰,张肖宁.用数字图像技术评价和测量沥青路表面构造深度[J].华南理工大学学报(自然科学版),2004,32(2):42～45.

[3]彭勇等,沥青混合料均匀性与路用性能指标的关系.同济大学学报(自然科学版),2008(04):第488-492页.

[4]燕海峰.基于非均匀性的沥青路面施工质量控制与评价研究[D].长安大学,2011.

[5]GOUPILLAUD P,GROSSMANN A,MORLET J.Cycle octave and related transform in seismic signal analysis[J].Geoexploration,1984,23:85-102.

[6]郭大进等,路面施工质量控制指标体系的研究[J].公路交通科技，2007(04).

[7]李立寒等,沥青路面工程质量变异性的特征[J].公路交通科技，2006(02).