利 用 MATIAB图像 处理 技 术 对 加 气混 凝 土的 宏观 孔特 性进 行 分析 ，初 步 量化 加 气混 凝 土 孔 分 布 、平 均孔 径和 孔 隙率 等 特 征 。通 过 对 已知 孔 特 性 的 标 准 图形 分析 ，验 证 该 方法 的准确 性 ；通过 与 图像 分 析 系统测 试 的加 气 混凝 土孔 特 性 结 果 对 比，验 证 该 方 法 的可行 性 。 实验 表 明加 气混 凝土 宏观 孔 分析 简化 方法 能够较 精 确分析 加 气混 凝土 的宏 观孔 特性 。 关键 词 ： 加气 混凝 土 ；宏 观 孔特性 ；图像处 理 ；验证 中图分 类号 ：TU55。。1．33 文 献标 识码 ：A 文 章编 号 ：1()O1-9731(20l2)2O一2855-03 1 引 言 加气 混凝 土 是 一 种 多 孑L的 非 均 质 材 料n]，孑L是 其 结构 中重 要 的组 成 部 分 ，加 气 混 凝 土 的孑L一 般 分 为微 观孔 和宏 观孔 ，其 中宏 观 孔 是 指 孔 径 > 60／~m 的 孔 ， 其对 加气 混凝 土 的性 能 有 极 大 的 影 响 。 目前 ，表征 孔 特性 的 方 法 有 很 多 ，如 压 汞 法 、气 体 吸 附 法 、气 泡 法 等 ]，但 这些测 试 方法 均存 在一 个共 同的缺 陷 ：难 以分 析微 米级 以上 孑L的特性 。分 析此 类孔 较 多采 用 图 像分 析系 统 州 ，但 图像 分 析 系 统测 试 较 为 繁 琐 ，因此 研 究 加气 混凝 土 的宏 观 孔 特 性 ，需 要 一 种新 型 的简 易孑L分 析方 法 。与 此 同 时 ，MATIAB 图像 处 理 技 术 发 展 到 现在 已较 为成 熟 ，其 以信 息 量 大 、处 理 和 传 输 方 便 、应 用范 围广 等一 系 列 优 点 ，成 为 现 在 科 学研 究 的重 要 手 段 j】。本 文利 用 MATIAB图 像 处 理 技 术 ，提 出 了一 种加 气 混 凝 土 孑L特 性 分 析 的 简 化 方 法 (asimplified method ofanalyse the macro pore feature ofaerated concrete，简称 SAP)，并通 过 实验 加 以验 证 ，此 项 研 究 对 于较 大 孔径 材料 的孔 特性 分析 具有 重要 意义 。 2 实 验 2．1 SAP原 理 本 文 调用 MATLAB2010中 的 函数 ，对 数 码 照 片 进 行灰 度 化 、中值 滤波 、扣除 背景 以及 调 节对 比度 等数 字 化处 理 ，目的是 为 了增 加气 孔 与非 气 孔 部 分 的黑 白 对 比 度 ，特 别 是 通 过 对 比 度 参 数 值 的 调 整 ，能 优 化 SAP精 确度 。然 后 对 初 步 处 理 的 图 形 进 行 二 值 图 像 化 转化 ，并进 行 反 色 ，即完 成 气 孑L显示 为 白色 ，像 素 点 值计 为 0，非 气 孔 部 分 显 示 为 黑 色 ，像 素 点值 计 为 1。 从 处理 后 的二 值 图 像 中 的某 一 值 计 为 0的 像 素 点 开 始 ．按 照从 左到 右 、从 上 到 下 的顺 序 ，进 行 临近 像 素点 检测 ，若 检 测像 素 点 值 为 0时 ，继 续 检 测 ，直 至 当初 始 点 周 围 的边 缘 像 素点 值 均 为 1时 ，标 识 为 一 个 气 孔 。 此 时该 气孔 内部 存 在 一 定 数 量 的像 素 点 ，而 一 个 像 素 点 代表 的 面积是 可 以通 过 相 机 的参 数 计 算 得 到 ，因此 可以得 到该 气孑L的面 积 ，用 等 面 积 圆 近似 代 换 即可 得 到 该气 孔 的孔 径 大小 。重 复上 述 检 测 过 程 ，直 至 整 个 图像 分 析完 毕 。这 些作 为 启 动 初始 的像 素 点值 计 为 0 的像 素点 个数 即为 材 料 的 气孔 个 数 ，其 中气 孔 孔 径 在 某 一范 围 内的气 孔 个 数 也 可 以计 算 得 到 ，相 应 的各 孔 径 气孔所 占 比例 可 以得到 。气孔 的面积 除 以整 个 图像 即可得 到材 料 的孔 隙率 。 2．2 实验验 证 实验 验证 由两 部 分 组 成 ：(1)自制 已 知 孔 特 性 的 标 准 图形 通 过 sAP进行分 析 ，得 出 的结论 与 设 定值 进 行对 比 ，验证 该方 法 的准确 性 ；(2)将 材 料 通过 图像 分 析 系统进 行孔 特性 分析 ，得 出 的结论 与 通 过 SAP计 算 的结 果进 行 比较 ，验 证 该 方 法 的可 行 性 。 图像 分 析 系 统仪 器 DS一5M ，通 过 CCD 将 图像 信 号 转 换 并 输 入 到 图像 分析 仪 ，利用 图像 分 析 仪 中 心计 算 机 对 图 像 进 行 处理 ，并 测 量 统 计 图像 中微 孔 的 大 小 、分 布 和 形 状 测 量 。 3 结 果 与 讨 论 SAP分 析 流程 如 图 1所 示 。 J图堡 墼 I— i堕堡塾壁 l— l 堡 i— l空笪 鲨 l— l望量塑 I— I 些壁 墼l— I 二值化 i一— l 反色 f一一 J 计算 l 图 1 SAP处 理流程 Fig 1Theprocessing ofSAP 3．1 理 论孔分 析 采 用 CAD在 10cm×lOcm 边 框 内 画 出 一个 设 定 孔特性 的 图 (见 图 2)，按 1：1打 印 出来 后 ，进 行拍 照 取 原始 图像 ，如 图 2所示 。设 定 的孔 特性 见表 1

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