沥青路面作为高等级路面的主要形式,早期破坏已经成为制约长寿命沥青路面发展的重要因素。沥青混合料均匀性作为沥青路面早期破坏最主要的原因之一,决定着沥青路面的力学性能和使用寿命。本文基于CT扫描和数字图像处理技术,提出沥青混合料截面及整体均匀性指标并从有限元角度探究了均匀性对沥青混合料力学性能的影响。首先,采用CT扫描技术获取无损沥青混合料试件截面细观结构CT断层图像;通过图像特征分析及处理,识别试件截面粗集料和沥青砂浆的细观结构;采用最邻近指数理论和沥青混合料颗粒分级理论构建沥青混合料试件均匀性评价指标体系,并进一步提出试件截面均匀性评价指标和三维角度的沥青混合料整体试件均匀性评价指标。其次,根据图像粗集料的实际边界信息编写接口程序,构建包含沥青砂浆和集料的二维沥青混合料细观模型（空隙视为沥青中的一部分）;探讨沥青混合料低温抗裂性能,并采用内聚力模型和广义Maxwell双线性模型开展劈裂试验的有限元模拟,以室内试验和模拟试验的荷载峰值验证有限元法的合理性和准确性。最后,构建不同角度的沥青混合料试件劈裂模拟单元,以有限元法模拟加载不同劈裂方向的沥青混合料试件截面,并进一步探讨沥青混合料均匀性对IDT试验中劈裂强度的影响。结果表明,CT扫描及数字图像处理技术能够较为准确的获取沥青混合料内部结构信息,提出的沥青混合料截面均匀性评价指标Ud和整体均匀性评价指标Uz能对沥青混合料均匀性进行定量评价,沥青混合料劈裂模拟试验的劈裂强度变异系数与试件均匀性指标具有较好的一致性。