粗骨料的级配和形态特征对混凝土的质量有重要影响,只有保证粗骨料的形态质量符合国家或是行业的标准,才能获得高性能、高质量的混凝土。目前工程中采用振动筛分法对粗骨料进行测量,但该方法费时、耗能,仅能测量粗骨料的级配,无法同时测量粗骨料的形态特征。为了实现对粗骨料形态质量的高效、精密测量,论文提出了基于动态图像法的粗骨料形态质量的测量方法及系统,能同时对粗骨料的级配和形态特征进行测量。论文针对二维图像法缺失高度信息的缺点,设计开发了基于三维图像法的粗骨料形态质量一体化测量系统,并对相关算法进行研究与设计。系统硬件部分设计了振动分散模块、传送及激光扫描模块、图像采集模块和回收模块,对振动给料器、传送带、激光器、工业相机、镜头及光源进行了详细的设计与选型;系统软件部分基于OpenCV库设计了图像处理算法,主要包含图像预处理、特征提取、颜色分割、颗粒匹配以及标定这五个部分;设计了粗骨料形态特征表征方法,主要包含高度、粒形、体积、粒度以及级配这五个部分;基于MFC设计了粗骨料形态质量测量的人机交互界面。对基于激光三角测量原理提出的粗骨料高度的计算模型进行了验证,实验证明该方法与游标卡尺测量结果误差的绝对值在4%以内;研究了根据针片度、三角度、扁平度和球形度这四种粒形表征参数将粗骨料按照形状划分成细长形、扁平形、角形、球形、细长三角形和不规则形六大类的标准,并基于粒形分类的实验结果提出了一种新的粒度表征方法和体积表征方法,实验证明论文提出的新的粒度和体积表征方法最接近振动筛分法;针对图像法与筛分法误差产生的原因进行分析和研究,分别提出基于三维粒形的粒度修正方法和针对级配交叉现象的级配修正方法,实验证明论文提出的修正方法能有效降低图像法与振动筛分法之间的误差,使得图像法的测量结果更接近振动筛分法。对自主开发的测量系统进行了重复性精度、级配测量精度以及测量效率的检验,采用粒度范围4.75～26.5mm粗骨料的单级料和级配料进行实验,结果表明,单级料和级配料的重复性误差最大分别为3.28%与1.97%;论文提出的三维图像法对花岗岩和石灰石级配料与筛分法在各粒度区间内的最大误差分别在3%和4%以内;质量为5Kg的单级料和级配料测量时间分别约为6～15min与10min。所开发的粗骨料形态质量一体化测量系统能够满足实际工程需求,实现对粗骨料形态质量的快速、精密测量。