近年来,沥青混合料在道路建设中获得了越来越广泛的应用。其中,集料的形态学特征对混合料细观结构的形成有着重要影响,因此,对沥青混合料中集料的形态特征进行量化与分析十分必要。本文从细观角度出发,以集料的X-Ray CT扫描图像为数据源,运用计算机图形图像技术,建立集料颗粒的三维实体模型,在此基础上实现了集料的体积、方位角、过筛尺寸、球度和棱角性的虚拟测量,并对体积和过筛尺寸的测量结果进行了试验验证,最后基于沥青混合料X-Ray CT扫描图像,对混合料中集料颗粒的各类形态学特征进行了统计与分析。具体来说,主要工作分为以下四个方面:(1)基于集料X-Ray CT扫描图像,通过计算机图形图像技术,实现图像中集料轮廓的检测和二维实体建模,并结合集料颗粒与其轮廓间的映射关系建立集料的三维实体模型;(2)基于集料三维实体模型,计算其体积,并编写集料最小包围盒搜索算法确定集料主轴,获得集料的方位角;编写控制平面搜索算法,确定集料过筛控制平面,并测量集料过筛尺寸。经试验验证,集料体积及过筛尺寸虚拟测量结果的平均误差分别为1.2%和2.2%;(3)基于集料最小包围盒,获得其最小包围球,计算集料的体积等效球半径与其最小包围球的半径比,作为集料球度的量化指标;编写算法实现集料模型的三角面片离散化表示,计算相邻三角面片法向量间的夹角,并以集料最小包围球为参照,评价集料的棱角性。(4)基于沥青混合料的X-Ray CT扫描图像,在完成混合料中粗集料三维重构的基础上,实现了混合料中集料的体积、过筛尺寸、球度和棱角性的虚拟测量,并进行了统计和分析,验证了本文提出虚拟测量方法的有效性和可行性和效率。