CN114878572A - 保温材料粘结面积比快速检测方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保温材料粘结面积比快速检测方法、设备及存储介质,保温材料粘结面积比快速检测方法包括:步骤S1、通过摄像模块采集现场剥离的保温材料背面的初始图像,并发送给图像处理模块;步骤S2、图像处理模块对初始图像进行分析处理,计算出保温材料的粘结面积比;步骤S3、将计算出的粘结面积比与设定的标准限值进行比较,判断该保温材料的粘结面积比是否合格。本发明无需借助其他辅助工具,能够快速且精准的测出外墙保温材料的粘结面积比,具有较广的适用性与较强的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑检测技术领域,尤其涉及一种保温材料粘结面积比快速检测方法、设备及存储介质。
背景技术
保温材料作为墙体节能工程的重要组成部分,其施工质量的好坏直接影响墙体的节能效果。DGJ32/J19-2015《绿色建筑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,粘结强度和粘结面积比须符合设计要求。因此,粘结面积比测定是建筑工程外墙施工质量验收中重要的一部分。
上述标准中规定了对保温材料粘结面积比测定采用剥离检验法,使用精度为1mm的钢直尺或钢卷尺测量剥离后粘结砂浆的粘结尺寸,从而得到保温材料的粘结面积比。但是,粘结砂浆在粘贴时边框线多为不规则的曲线,人工测量的方法测量精度较低;为了提高检测精准度,后采用人工数方格纸的小格子的方式进行测量,将不规则的粘结砂浆进行了方格化细分,但是这种方法仍然存在效率较低,可靠性不足的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了解决现有技术中的检测方式存在效率低、可靠性不足、操作繁琐的技术问题,本发明提供一种保温材料粘结面积比快速检测方法、设备及存储介质,无需借助其他辅助工具,能够快速且精准的测出外墙保温材料的粘结面积比,具有较广的适用性与较强的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种保温材料粘结面积比快速检测方法,包括:步骤S1、通过摄像模块采集现场剥离的保温材料背面的初始图像,并发送给图像处理模块;步骤S2、所述图像处理模块对所述初始图像进行分析处理,计算出保温材料的粘结面积比;步骤S3、将计算出的粘结面积比与设定的标准限值进行比较,判断该保温材料的粘结面积比是否合格。
由此,本发明无需借助其他辅助工具,能够快速且精准的测出外墙保温材料的粘结面积比,具有较广的适用性与较强的可靠性。
进一步地,步骤S2中,图像处理模块对所述初始图像进行分析处理,具体包括:
S21、从所述初始图像中获取有效图像;
S22、根据所述有效图像计算出变换矩阵;
S23、根据所述变换矩阵对所述有效图像进行校正,得到目标图像;
S24、提取所述目标图像中的砂浆结区块的图像边缘点集;
S25、对所述图像边缘点集进行拟合,得到砂浆结区块的图像轮廓,并确定每个图像轮廓的中心点坐标;
进一步地,所述方法还包括:根据所述图像轮廓的数量和图像轮廓的中心点坐标,得到保温材料中砂浆结区块的数量和分布位置。
进一步地,步骤S21,从所述初始图像中获取有效图像,具体包括:
依次选取所述初始图像中保温材料的四个角点,将四个角点依次连接形成一个四边形区域,再将四边形区域以外的图像色彩变为黑色,得到有效图像。
进一步地,步骤S22,根据所述有效图像计算出变换矩阵,具体包括:
进一步地,步骤S23中,根据所述变换矩阵对所述有效图像进行校正,具体包括:
进一步地,步骤S25中,提取所述目标图像中的砂浆结区块的图像边缘点集,包括:
在所述目标图像中勾勒出多个感兴趣区域,感兴趣区域包含砂浆结区块,将非感兴趣区域的灰度值设为零;在各个感兴趣区域内分别提取砂浆结区块的边缘,再将提取出的所有的砂浆结区块的边缘组成目标图像的一个完整的边缘点集。
进一步地,步骤S26中,计算保温材料的粘结面积比r,包括:
本发明还提供了一种保温材料粘结面积比快速检测设备,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储程序,当程序被所述处理器执行时,实现上述的保温材料粘结面积比快速检测方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的保温材料粘结面积比快速检测方法。
本发明的有益效果是,本发明的保温材料粘结面积比快速检测方法、设备及存储介质,现场完成抽检保温材料的剥离后,通过摄像模块对保温材料进行现场拍照,通过点选保温材料图像的边界点,程序可自动实现保温材料图像的裁剪和校正,再进行粘结砂浆区块的边缘提取,自动计算统计区块的像素面积和保温材料的整体面积,进而计算出粘结面积比,通过比较,判断保温材料是否合格。本方法操作过程非常简单,无需借助其他辅助工具,可快速获得粘结面积比。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的保温材料粘结面积比快速检测方法的流程图。
图2是本发明的步骤S2的具体工作流程图。
图3是本发明的初始图像和有效图像的示意图。
图4是本发明的变换前的图像边长的示意图。
图5是本发明的变换后的目标图像的示意图。
图6是本发明的各个感兴趣区域提取分别提取边缘的示意图。
图7是本发明的所有砂浆结区块的轮廓示意图。
图8是本发明的计算中心点坐标的示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明的保温材料粘结面积比快速检测方法,包括:步骤S1、通过摄像模块采集现场剥离的保温材料背面的初始图像,并发送给图像处理模块。步骤S2、图像处理模块对初始图像进行分析处理,计算出保温材料的粘结面积比。步骤S3、将计算出的粘结面积比与设定的标准限值进行比较,判断该保温材料的粘结面积比是否合格。需要说明的是,本方法是基于便携式检测装置进行的,便携式检测装置包括摄像模块、显示模块、图像处理模块、输入输出模块,摄像模块用于拍摄图像,显示模块用于显示图像和检测结果,图像处理模块用于执行对图像的处理和计算。本发明采用机器视觉方式可以自动计算出砂浆粘结面积比,操作步骤简单,不需要借助其他辅助工具(例如,拍照角度校正工具),即可快速获得保温材料的粘结面积比并进行现场判定,检测速度快、精度高、可靠性强。
如图2所示,步骤S2中,图像处理模块对初始图像进行分析处理,具体包括:
S21、从初始图像中获取有效图像。
具体的,拍摄到的初始图像中不仅包含了保温材料,还有空白区域。在计算粘结面积比时,需要将保温材料选取出来。例如,根据摄像模块拍摄到的保温材料背面的初始图像,通过局部放大的方式,依次选取初始图像中保温材料的四个角点,并按顺序进行标记,将四个角点依次连接形成一个四边形区域(如图3a所示),再将四边形区域以外的图像色彩变为黑色(如图3b所示),得到保温材料的有效图像。局部放大可以提高角点选取的精度,进而提高粘结面积比的检测精度。将四边形区域以外的区域变为黑色,可以凸显出保温材料的图像,便于后续计算。保温材料的有效图像截取的越准确,有利于提高最终判定结果的准确性。
S22、根据有效图像计算出变换矩阵。
根据四个角点的像素坐标,计算出四边形区域图像变换前的边长(如图4所示),分别记为;变换后的图像长宽分别取和,其中,,;将变换后的图像的四个角点中位于左上角的点作为原点,则四个角点的变换后的坐标分别为;将四个角点变换前的坐标和变换后的坐标代入上述方程中,即可得到变换矩阵。
步骤S22根据变换前后的四个角点求出变换矩阵,可用于后续所有像素的变换使用。需要注意的是,在变换过程中,由于图像进行了变形,例如,短边拉长,拉长后,中间会有像素空缺而导致的图像模糊,此时,可提取空缺像素周边的像素灰度值,采用双线性插值法计算出对空缺像素的赋值,从而提升图像的清晰度。
S23、根据变换矩阵对有效图像进行校正,得到目标图像。
具体的,根据变换矩阵,分别计算出有效图像中的每个像素点变换后的像素坐标,对整个有效图像进行校正,得到目标图像,计算出目标图像包含的像素点数量M。步骤S22得到变换矩阵后,分别计算有效图像(即截取出的保温材料的图像)中的每个像素变换后的点坐标,能够实现对整个图像的校正(如图5所示)。本步骤可以自动修正摄像模块因拍摄角度问题带来的图像偏差,降低现场操作的难度,还能提高数据处理的精度。本方法无需借助拍摄角度辅助工具,即使图像有偏差,也能够自动进行校正,便于后续计算。
S24、提取目标图像中的砂浆结区块的图像边缘点集。
具体的,得到目标图像后可以使用高斯滤波减少图像局部特征的异常特征,再将目标图像转换为灰度图像。在目标图像(该目标图像是指已变为灰度图像的目标图像)中勾勒出多个感兴趣区域(无需考虑形状是否规则),感兴趣区域包含砂浆结区块,将非感兴趣区域的灰度值设为零;在各个感兴趣区域内分别提取砂浆结区块的边缘(如图6所示),再将提取出的所有的砂浆结区块的边缘组成目标图像的一个完整的边缘点集。例如,砂浆结区块包括圆形区块和矩形区块,不同的感兴趣区域内包含的砂浆结区块形状可能不同,每个感兴趣区域内分别提取砂浆结区块的边缘再进行整合,得到保温材料图像的所有的砂浆结区块的边缘点集,这样,不仅可以排除非感兴趣区域图像特征的干扰,降低计算量;还能够精细化处理各个特征区域,提升砂浆粘结区域的识别准确率和速度。再者,得到边缘点集后,还可以通过膨胀、腐蚀等操作进一步消除边缘的毛刺等干扰特征,得到较为光滑的边缘特征(如图7所示)。
S25、对图像边缘点集进行拟合,得到砂浆结区块的图像轮廓,并确定每个图像轮廓的中心点坐标。
如图8所示,拟合时,对于规则形状(例如方形),可以采用矩形拟合,对于不规则形状,可以根据边缘点像素坐标,采用最小二乘法将散点拟合成椭圆,得到各个砂浆结区块的图像轮廓;再计算每个图像轮廓的中点坐标,例如,椭圆长轴和短轴的交点为椭圆轮廓的中心点(图8中+号处)。
本方法还包括:根据图像轮廓的数量和图像轮廓的中心点坐标,得到保温材料中砂浆结区块的数量和分布位置。例如,可以根据中心点坐标结合四象限法确定分布位置,这样,便于辅助判断缺陷的位置,便于后续维护、分析。
将计算出的粘结面积比与设定的标准限值进行比较,可以快速判断出该保温材料的粘结面积比是否合格。例如,当实测的粘结面积比大于或等于标准限值(例如40%)时,判定该保温材料的粘结面积比符合标准;当实测的粘结面积比小于标准限值时,判定该保温材料的粘结面积比不符合标准。当实测结果不符合标准时,可以委托检测机构增加一倍数量再次取样检测,此时,如果得到的粘结面积比大于或等于40%,可判定检验合格;如果粘结面积比仍小于40%,则判定检验不合格。经过再次检测,可以排除掉一些偶然性,使得检测结果更加准确。
本发明还提供了一种保温材料粘结面积比快速检测设备,包括处理器和存储器,存储器用于存储程序,当程序被处理器执行时,实现上述的保温材料粘结面积比快速检测方法的步骤。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的保温材料粘结面积比快速检测方法的步骤。
本发明实施例提供的一种保温材料粘结面积比快速检测设备、计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的保温材料粘结面积比快速检测方法中对应部分的详细说明,在此不再赘述。
综上,本发明的保温材料粘结面积比快速检测方法具有以下优点:
1、本方法基于计算机视觉可以自动计算保温材料砂浆的粘结面积比,无需复杂操作和其他工具辅助,能够简化操作步骤,提高检测效率和精度。
2、本方法可自动修正因拍摄角度带来的图像偏差,降低现场操作难度,提高数据处理精度。
3、本方法能够快速检测,一张保温材料图像测量粘结面积比和判断合格的总时间只需要几秒~几十秒,显著提高了工作效率,节约时间成本。
4、通过粗选感兴趣区域,排除非感兴趣区域,得到砂浆边缘,可以进一步减少干扰项,还能降低计算量,提高计算的准确性和速度。
5、对获取的图像进行滤波处理,可对图像中砂浆结区块的边缘进行精细化处理,准确反映图形边缘,进一步提高计算精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种保温材料粘结面积比快速检测方法,其特征在于,包括:
步骤S1、通过摄像模块采集现场剥离的保温材料背面的初始图像,并发送给图像处理模块;
步骤S2、所述图像处理模块对所述初始图像进行分析处理,计算出保温材料的粘结面积比;
步骤S3、将计算出的粘结面积比与设定的标准限值进行比较,判断该保温材料的粘结面积比是否合格。
3.如权利要求2所述的保温材料粘结面积比快速检测方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述图像轮廓的数量和图像轮廓的中心点坐标,得到保温材料中砂浆结区块的数量和分布位置。
4.如权利要求2所述的保温材料粘结面积比快速检测方法,其特征在于,步骤S21,从所述初始图像中获取有效图像,具体包括:
依次选取所述初始图像中保温材料的四个角点,将四个角点依次连接形成一个四边形区域,再将四边形区域以外的图像色彩变为黑色,得到有效图像。
7.如权利要求6所述的保温材料粘结面积比快速检测方法,其特征在于,步骤S25中,提取所述目标图像中的砂浆结区块的图像边缘点集,包括:
在所述目标图像中勾勒出多个感兴趣区域,感兴趣区域包含砂浆结区块,将非感兴趣区域的灰度值设为零;在各个感兴趣区域内分别提取砂浆结区块的边缘,再将提取出的所有的砂浆结区块的边缘组成目标图像的一个完整的边缘点集。
9.一种保温材料粘结面积比快速检测设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储程序,当程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-8中任一所述的保温材料粘结面积比快速检测方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的保温材料粘结面积比快速检测方法。
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