CN106950174B - 基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，包括以下步骤：步骤1)剥离保温板；步骤2)判断虚实；步骤3)画线，用红色记号笔在基层墙体上画出保温材料的外边框线，然后画出各块粘结砂浆部分的外边界线，其中，随保温材料一起剥离的粘结砂浆，经判断属于实粘部分的则在画线时将外边界线补全；步骤4)拍照，对取样处的基层墙体进行照相；步骤5)图像处理，通过图像处理软件得到外边框线内所对应面积的第一像素以及外边界线内粘结砂浆部分所对应面积总和的第二像素；步骤6)计算面积比值。本发明能够快速且精准的得出外墙保温材料粘结面积比，具有较广的适用性与较强的可靠性。

Description

基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法。

背景技术

保温材料作为墙体节能工程的重要组成部分，其施工质量的好坏与牢靠度直接影响墙体的节能效果。GB 50411—2007《建筑节能工程施工质量验收规范》要求保温材料与基层及各构造层之间的粘结或连接必须牢固，粘结强度应符合设计要求，保温板材与基层的粘结强度应做现场拉拔试验。后经工程实际验证仅仅在存在粘结砂浆的部位通过现场拉拔试验来检验粘结强度是否符合标准，并不能保证达到保温材料与基层之间连接必须牢固的要求。工程中将保温材料从基层墙体上剥离后发现，粘结砂浆的粘结面积严重不足。近年来，因保温材料粘结面积达不到设计要求而导致保温材料脱落的现象时有发生，保温材料的脱落不仅会影响墙体的节能效果，而且会造成不良的社会效应。DGJ32/J 19—2015《绿色建筑工程施工质量验收规范》明确要求除粘结强度必须满足相关规定之外，粘结面积比也必须符合设计要求。因此对保温材料粘贴面积比进行剥离检验已经成为建筑工程施工质量验收中不可或缺的一部分。

DGJ32/J 19—2015《绿色建筑工程施工质量验收规范》规定使用剥离检验法计算保温材料粘结面积比。即在按取样要求将保温材料从墙上剥离后，通过精度为1mm的钢直尺或钢卷尺测量粘结砂浆的粘结尺寸，求得保温材料粘结面积比。但因施工过程中有较多影响因素且不易控制，使得粘结砂浆在粘贴时边框线均为不规则的曲线，若使用精度为1mm的钢直尺进行粘贴面积的尺寸测量，其结果不仅不能直观反映待测粘结面积尺寸的实际值，缺乏足够的可信度与公信力，并且会对检测机构的权威性具有很大的影响。所以使用传统方法检测保温材料粘贴面积比缺乏可靠性。

后为了提高精准度采用数方格纸的小格子进行测量，将不规则的粘结砂浆进行了方格化细分，然后通过数小方格的方法统计出粘结砂浆的面积，此方法虽然可以提高测量的精度，但是成千上万个小方格清点过程耗时太长且数格时容易使人疲劳，极易数错。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，本发明能够快速且精准的得出外墙保温材料粘结面积比，具有较广的适用性与较强的可靠性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，包括以下步骤：

步骤1)剥离保温板，在保温材料粘贴完成之后、抹面层未施工之前将粘贴好的保温材料从基层墙体上剥离；

步骤2)判断虚实，观测粘结砂浆在基层墙体上的粘结情况以及随保温材料一起剥离的情况，当发现部分粘结砂浆随保温材料一起剥离时，通过基层墙体上的对应的粘结印记判断该部分粘结砂浆属于实粘部分还是虚粘部分；

步骤3)画线，用记号笔在基层墙体上画出保温材料的外边框线，然后画出各块粘结砂浆部分的外边界线，其中，随保温材料一起剥离的粘结砂浆，经判断属于实粘部分的则在画线时将外边界线补全；

步骤4)拍照，对取样处的基层墙体进行照相，得到基层墙体图像；

步骤5)图像处理，通过图像处理软件得到外边框线内所对应面积的第一像素以及外边界线内粘结砂浆部分所对应面积总和的第二像素；

步骤6)计算面积比值，保温材料粘结面积比等于第二像素与第一像素之比值。

进一步的，所述记号笔的颜色为红色。

进一步的，所述外边框线和外边界线均为闭合线段。

进一步的，所述步骤4中通过平行治具进行辅助拍照，所述平行治具包括两个平行设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴均设置在第一水平面上，所述第一转轴上套设有第一轴套，所述第二转轴上套设有第二轴套，所述第一轴套和第二轴套的外表面上均设置有支腿，所述支腿设置在第二水平面上并沿第二水平面转动，所述第一水平面与第二水平面相互垂直，所述第一转轴和第二转轴均固定在底座上，所述底座上还设置有夹持平台，所述夹持平台上设置有固定夹持端和活动夹持端，所述夹持平台表面与第一水平面平行。

进一步的，所述第一轴套和第二轴套外表面上均设置有齿牙，所述第一轴套和第二轴套通过齿牙啮合连接。

进一步的，所述第一转轴一侧抵接在底座上，另一侧设置有固定螺母，所述固定螺母与第一转轴螺纹连接，所述第二轴套一侧抵接在底座上，另一侧通过抵接弹簧与蝴蝶螺母连接，所述抵接弹簧套设在第二转轴上，所述蝴蝶螺母与第二转轴螺纹连接并将抵接弹簧抵接在第二轴套侧面。

进一步的，所述支腿端部还轴连设置有平面支板，所述平面支板转动方向与支腿转动方向一致。

进一步的，所述夹持平台内设置有两个导向杆，两个所述导向杆均伸出夹持平台与活动夹持端连接，所述夹持平台内的导向杆表面还套设有压缩弹簧。

本发明的有益效果是:

本方法能够准确的检验保温材料粘结面积比，精度高且更加便捷。完全可以替代传统尺量法及数方格法，实现对保温材料粘结面积比的检测。并且成功解决因粘结砂浆粘结不规则而导致检验困难的问题，满足工程上对保温材料粘结面积比的检验要求，保证工程安全施工。

而平行治具用以辅助拍摄照片，使得拍摄平面与剥离平面平行，拍摄的图片保存原样，进一步的提高数据精确度，并且方便操作，避免手持晃动影响照片质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明平行治具的正视结构示意图；

图2是本发明平行治具的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，包括以下步骤：

步骤1)剥离保温板，在保温材料粘贴完成之后、抹面层未施工之前将粘贴好的保温材料从基层墙体上剥离，其中剥离前先需要取样，取样部位应由监理(建设)与施工双方共同确定，宜兼顾不同朝向和楼层，均匀分布；取样部位必须确保剥离检查时操作安全、方便，不得在外墙施工前预先确定；

步骤2)判断虚实，观测粘结砂浆在基层墙体上的粘结情况以及随保温材料一起剥离的情况，当发现部分粘结砂浆随保温材料一起剥离时，通过基层墙体上的对应的粘结印记判断该部分粘结砂浆属于实粘部分还是虚粘部分，其中需要观测保温材料的粘贴方式属于条粘法还是点框法，便于后续计算比值后的判断；

步骤3)画线，用红色记号笔在基层墙体上画出保温材料的外边框线，然后画出各块粘结砂浆部分的外边界线，其中，随保温材料一起剥离的粘结砂浆，经判断属于实粘部分的则在画线时将外边界线补全，外边框线和外边界线均为闭合线段，最终收尾相连，形成框选效果；

步骤4)拍照，对取样处的基层墙体进行照相，得到基层墙体图像，拍摄范围宜比试样外边框略大，拍照时尽量保证“两个平行”，即尽量保证拍照用相机前表面与基层墙面平行，尽量保证照片的外框线与照片中保温材料试样的外边框线平行；

步骤5)图像处理，通过图像处理软件得到外边框线内所对应面积的第一像素以及外边界线内粘结砂浆部分所对应面积总和的第二像素，其中第一像素是由第二像素和没有被粘结砂浆覆盖的基层墙体的像素之和；

步骤6)计算面积比值，保温材料粘结面积比等于第二像素与第一像素之比值，其公式如下：

式中S—粘结砂浆面积与保温板面积的比值(％)；

F₁—粘结砂浆总面积对应的像素值；

F₀—保温板面积对应的像素值。

当实测试样的粘结面积比大于或等于设计要求和40％时，应判定保温材料粘结面积比符合标准要求；当实测试样的粘结面积比小于设计要求和40％时，应判定保温材料粘结面积比不符合标准要求。

当取样结果不符合标准要求时，应委托具备检测资质的检测机构增加1倍数量再次取样检测，若粘结面积比大于或等于设计要求和40％,可判定检验合格；粘结面积比仍小于设计要求和40％，判定检验不合格。

上述图像处理中，可以采用Photoshop软件进行操作，本实施例以此为例：

因取样照片的范围比试样外边框略大，要想得到保温板材面积对应的像素值需先对取样照片进行裁剪。使用Photoshop软件，点击左侧工具栏的【裁剪工具】命令，拖动裁剪工具的图标，沿被剥离的保温板材的外边框线绘出矩形框，框内即为裁剪后的图像。此时左击【裁剪工具】，在弹出的对话框中选择【裁剪】，完成操作；

因该方法是基于色差分析原理进行粘结面积比检测，而粘结砂浆与基层墙体的颜色比较接近，若使用软件直接区分粘结面积会存在一定误差。为提高计算结果的准确性，先通过Photoshop软件采用与基层墙体有明显色差的红色对粘结砂浆部分进行着色。

具体操作流程如下，使用左侧工具栏中【快速选择】＞【魔棒工具】命令，通过【魔棒工具】沿红色记号笔勾勒出的边框线选择粘浆总面积，然后点击左侧工具栏中的【拾色器/前景色】弹出拾色器对话框，对话框中R表示红色，将其值设置为最大值255，得到纯红色前景色，设置完成后点击确定，回到操作界面。当上述操作完成后，使用左侧工具栏中的【画笔工具】命令，通过使用红色画笔对选中的粘结砂浆部分进行颜色填充；

颜色填充结束后，红色区域代表着全部的粘结砂浆。若想计算粘结砂浆面积对应的像素值，需将红色从基层墙体上区别出来。Photoshop提供了多种选择工具，比如魔棒，色彩范围等。本文使用的是图层混合选项中的混合颜色带，这种方法可以将选取的颜色数字化，用在这里比较合适。具体步骤如下：

首先，“Ctrl+J”复制背景图层，得到“图层1”。点击操作界面右下角图层面板中【创建新的填充或调整图层】＞【纯色】命令。在弹出的【拾取实色】对话框中将R(代表红色)与B(代表蓝色)设置为0，G(代表绿色)设置为255,点击确定，得到与红色存在较大色差的纯绿色图层—“颜色填充1”。然后在图层板上拖动鼠标，将新建的“颜色填充1”移动到图层1的下方。右击【图层1】，选择【混合选项】，此命令的作用在于可以混合上下两个图层，即可以用绿色来隐藏不需要的基层墙体的部分。在混合颜色带一栏中选择红色，向右调节【本图层】的黑三角符号，直至基层墙体被绿色完全覆盖，点击【确定】，完成红色区域的区分。

完成粘结面积的区分后，需通过Photoshop软件将粘结面积(红色区域)从图中识别出来。点击图层面板中的【图层1】＞【转换为智能对象】，将区分后的粘结面积转为智能对象。然后“Ctrl+左击”选择图层面板中图层1之前的智能对象缩览图，完成粘结面积的识别；

识别出粘结面积后，程序会默认自动计算其像素值。若想读取像素值，需要打开图片的直方图。

首先设置“直方图”的显示模式，选择【窗口】＞【直方图】，在弹出的直方图调板中，单击右上角的下拉菜单，选择“扩展视图”。粘结砂浆总面积所对应的像素值为F₁。点击直方图调板中的【历史记录】＞【通过拷贝图层】＞【直方图】，此时的像素值为F₀，为保温板材面积所对应的像素值，这样既可计算比值。

为了验证本方法的效率和精确度，对同一处进行传功方法、数方格纸方法和本方法的计算，其如下：

在用传统方法进行试验时，将粘结面积分为12个部分，用钢直尺分别对其测量并计算面积。试验中为减小试验误差，在用钢直尺测量灰饼尺寸时，分别测出其水平与竖直方向的直径，求其平均值；矩形边框则量取各边两端宽度及中间的宽度，求其平均值。用均值代替某一处的尺寸，计算粘贴面积比。

使用方格纸进行试验时，因粘结面积的外轮廓为不规则图形，部分小方格并没有被边框完全覆盖，为了减小计算误差，在统计时规定覆盖面积不足50％的不计算在内；等于或超过50％的算一格。

使用基于色差分析法计算试验保温材料粘结面积比时，因粘结砂浆与基层墙体颜色相近，并无明显色差。故对墙体取照并裁成规定大小后需先通过软件对粘结面积进行着色，此处选用红色对你粘结面积进行填充。待着色完成后，再使用软件进行色差分析，得出保温材料面积与粘结面积所对应的像素值。

上述三种方法检测均记录，如表一：

表一试验结果

如上表所示，传统方法计算的粘结面积比为46％，数方格法计算结果为41％，色差分析法为41％。传统法所求结果比数方格法大5％，而色差分析处理结果与数方格法一致，相较传统方法更为准确。试验时还有一点需注意，在用三种方法计算保温材料粘结面积比时，传统方法耗时10分钟，与色差分析法相近。数方格法则耗时较长，用了15小时才将方格数全部统计完成。因此相较其他两种方法，色差分析法不仅计算结果精准，且更加便捷。

参照图1和图2所示，为了进一步提高计算结果的精准度，通过平行治具进行辅助拍照，平行治具包括两个平行设置的第一转轴1和第二转轴2，第一转轴和第二转轴均设置在第一水平面上，第一转轴上套设有第一轴套3，第二转轴上套设有第二轴套4，第一轴套和第二轴套的外表面上均设置有支腿5，支腿设置在第二水平面上并沿第二水平面转动，第一水平面与第二水平面相互垂直，第一转轴和第二转轴均固定在底座6上，底座上还设置有夹持平台7，夹持平台上设置有固定夹持端8和活动夹持端9，夹持平台表面与第一水平面平行。其使用时，两个支腿可以围绕各自的转轴进行转动，支腿用以跨越需要拍照的区域，在起到支撑的前提下避免阻挡拍摄，而夹持平台用于放置拍摄相机，通过活动夹持将相机加固在固定夹持端上，实现稳固，因此人工一手托起底座，另一手按动快门即可，并且上述夹持机构可以适应各种拍摄器具，通用性强。而支腿可以是伸缩节结构，但是在使用时需要保证两个支腿长度一致。

其中，第一轴套和第二轴套外表面上均设置有齿牙，第一轴套和第二轴套通过齿牙啮合连接，当一个转动时，另一个也随之转动，起到同步的效果，保证支腿的开合角度是同步的，因此能够保证夹持平台与所拍摄墙体的平行度。

第一转轴一侧抵接在底座上，另一侧设置有固定螺母10，固定螺母与第一转轴螺纹连接，第二轴套一侧抵接在底座上，另一侧通过抵接弹簧11与蝴蝶螺母12连接，抵接弹簧套设在第二转轴上，蝴蝶螺母与第二转轴螺纹连接并将抵接弹簧抵接在第二轴套侧面。固定螺母放置第一轴套脱落，起到保护作用，而蝴蝶螺母则对第二轴套形成一个轴向的抵紧力，通过对抵接弹簧的压缩强度而调整第二转轴侧面的转动摩擦力，从而使得第二转轴在转动时，具有定位的效果，保证使用时的稳定性。

支腿端部还轴连设置有平面支板13，平面支板转动方向与支腿转动方向一致，平面支板支撑在墙面后，整个平行治具即无法进行摆动，位置固定，即实现两个平行的效果。

夹持平台内设置有两个导向杆14，两个导向杆均伸出夹持平台与活动夹持端连接，夹持平台内的导向杆表面还套设有压缩弹簧15，压缩弹簧在内部进行形变，产生形变能，将导向杆朝向固定夹持端运动，并始终保持，即带动活动夹持端朝向固定夹持端，形成自动夹设的效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）剥离保温板，在保温材料粘贴完成之后、抹面层未施工之前将粘贴好的保温材料从基层墙体上剥离；

步骤2）判断虚实，观测粘结砂浆在基层墙体上的粘结情况以及随保温材料一起剥离的情况，当发现部分粘结砂浆随保温材料一起剥离时，通过基层墙体上的对应的粘结印记判断该部分粘结砂浆属于实粘部分还是虚粘部分；

步骤3）画线，用记号笔在基层墙体上画出保温材料的外边框线，然后画出各块粘结砂浆部分的外边界线，其中，随保温材料一起剥离的粘结砂浆，经判断属于实粘部分的则在画线时将外边界线补全；

步骤4）拍照，对取样处的基层墙体进行照相，得到基层墙体图像；

步骤5）图像处理，通过图像处理软件得到外边框线内所对应面积的第一像素以及外边界线内粘结砂浆部分所对应面积总和的第二像素；

步骤6）计算面积比值，保温材料粘结面积比等于第二像素与第一像素之比值；

所述步骤4） 中通过平行治具进行辅助拍照，所述平行治具包括两个平行设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴均设置在第一水平面上，所述第一转轴上套设有第一轴套，所述第二转轴上套设有第二轴套，所述第一轴套和第二轴套的外表面上均设置有支腿，所述支腿设置在第二水平面上并沿第二水平面转动，所述第一水平面与第二水平面相互垂直，所述第一转轴和第二转轴均固定在底座上，所述底座上还设置有夹持平台，所述夹持平台上设置有固定夹持端和活动夹持端，所述夹持平台表面与第一水平面平行。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述记号笔的颜色为红色。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述外边框线和外边界线均为闭合线段。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述第一轴套和第二轴套外表面上均设置有齿牙，所述第一轴套和第二轴套通过齿牙啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述第一转轴一侧抵接在底座上，另一侧设置有固定螺母，所述固定螺母与第一转轴螺纹连接，所述第二轴套一侧抵接在底座上，另一侧通过抵接弹簧与蝴蝶螺母连接，所述抵接弹簧套设在第二转轴上，所述蝴蝶螺母与第二转轴螺纹连接并将抵接弹簧抵接在第二轴套侧面。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述支腿端部还轴连设置有平面支板，所述平面支板转动方向与支腿转动方向一致。

7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的保温材料粘结面积比剥离试验方法，其特征在于：所述夹持平台内设置有两个导向杆，两个所述导向杆均伸出夹持平台与活动夹持端连接，所述夹持平台内的导向杆表面还套设有压缩弹簧。