沥青路面具有表面平整、噪音低、行车舒适和无接缝等优点，在国内外公路建设中被大量使用。随着沥青混凝土路面建设的不断发展，路面的抗滑问题日益突出。路面表面构造与路面抗滑性能紧密相关，而目前沥青路面表面构造的表征技术存在着评价指标少并且评价方法落后的问题。鉴于现行规范中沥青路面表面构造测定方法均存在一定不足，本文在系统分析现阶段各种路面表面构造表征技术和数字图像相关理论的基础上，自主研发沥青路面表面构造测试仪，采集三张红、蓝、绿二维图像，根据光度立体法计算梯度数据，借助全局积分技术重建沥青路面表面高度图。重建结果表明，该测试仪较为真实、精确地重建了沥青路面表面三维RGB图像，得到的高度图较准确地描述了路面表面高低起伏的状况。本文借鉴分形理论和几何学理论，根据沥青路面表面三维图像分别计算了分形维数D和5个几何特征参数，并与传统评价方法进行相关性分析。结果表明，分形维数可以用于表征沥青路面表面微观构造，而5个几何特征参数则可以表征宏观构造。结合现行规范对沥青路面抗滑性能的要求以及本研究的计算结果，本文给出了不同沥青路面分形维数和几何特征参数的推荐值：AC路面：D>2.74，θ_s>32.31，Z2s>1.34，R_s>1.25，T_s>1.25，0.9>K_a>0.7；SMA路面：D>2.81，θ_s>39.61，Z2s>2.35，R s>2.10，T_s>2.10，0.9>K_a>0.7；OGFC路面：D>2.85，θ_s>47.10，Z2s>3.0，R_s>2.78，T_s>2.78，0.9>K_a>0.7，建立了一套基于数字图像技术的沥青路面表面构造评价体系。最后，借助MATLAB编程工具，开发GUI用户操作界面，实现了沥青路面表面构造测试与评价的人机交互式处理。