用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法
【专利摘要】本发明公开一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，包括：(1)对待计算粗糙度的构件混凝土的表面进行图像采集；(2)针对所采集到的图像识别出混凝土表面平整的区域；(3)针对所采集到的图像对所识别出的平整的区域进行勾画；(4)计算所勾画出的平整的区域的灰度数；(5)针对所采集到的图像对所勾画出的平整的区域进行扣除处理；(6)计算扣除处理后所剩下的粗糙的区域的灰度数；以及(7)通过计算粗糙的区域的灰度数与平整的区域的灰度数的比值来获得构件混凝土的表面的粗糙度。
【专利说明】用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建构筑物混凝土表观质量检测【技术领域】，特别涉及一种既有建筑物、构筑物构件中混凝土表面粗糙度的检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内对构件混凝土外观质量的检测主要涉及裂缝宽度和形态的检测，其中以接触式检测为主。
[0003]耿飞等应用图像分析技术提出一种混凝土表面裂缝的定量检测与评价方法(耿飞、解建光、钱春香；图像分析技术对混凝土裂缝的定量评价[J];混凝土；2005，187 (5):79-83.)，可相对便捷地计算出裂缝的表征参数。
[0004]东南大学王伟等针对采集到的裂缝图像特征提出一种裂缝定量分析法(王伟、尹兰、杨福俊、何小元；混凝土表面裂缝宽度定量测量的图像分析法[C];见:第十一届全国实验力学学术会议论文集；大连，2005:839-844.)，即根据裂缝图像灰度利用otSU(1979)提出的类判别法计算出图像分割的最佳阈值，该定量分析法处理图像效果好，为实际工程的安全可靠性评估提供准确的基础数据。
[0005]然而，对于构件混凝土表面粗糙程度的检测尚无规范可依，无方法可循。
[0006]因此，鉴于当前国内对构件混凝土表面粗糙程度检测技术的不足以及数字图像分析技术的优势，急需基于图象分析技术的优势提出一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明的首要目的在于:提供一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，为构件混凝土表面粗糙程度的检测提供便捷可靠的方法，降低检测成本。
[0008]根据本发明，用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法是一种依靠事物表面的图像采集、图像分析软件对既有构件的混凝土表面的粗糙程度进行定量分析的手段。
[0009]根据本发明，提供一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，包括:(I)、对待计算粗糙度的构件混凝土的表面进行图像采集；(2)、针对所采集到的图像识别出混凝土表面平整的区域；(3)、针对所采集到的图像对所识别出的平整的区域进行勾画；(4)、计算所勾画出的平整的区域的灰度数；(5)、针对所采集到的图像对所勾画出的平整的区域进行扣除处理；(6)、计算扣除处理后所剩下的粗糙的区域的灰度数；以及(7)、通过计算粗糙的区域的灰度数与平整的区域的灰度数的比值来获得构件混凝土的表面的粗糙度。
[0010]可选择地，步骤⑵、(3)、⑷、(5)、(6)、(7)的处理可以均通过同一个图像分析软件进行，或可选择地由不同的处理工具分别进行。
[0011]可选择地，构件混凝土的表面可以包括建筑物和/或构筑物的构件混凝土的表面。[0012]优选地，根据本发明的应用图像分析方法计算混凝土的粗糙程度的方法及程序可以包括:
[0013]1、对需要计算粗糙度的构件混凝土的表面采集图像。采集图像时，应注意将构件混凝土表面尽量采集相对较完整的图像。
[0014]2、首先利用图像分析软件识别出混凝土表面较为平整的区域，并对平整的区域进行勾画。
[0015]3、利用图像分析软件计算较为平整混凝土表面的灰度数。
[0016]4、利用图像分析软件对混凝土表面相对较平整的区域进行扣除处理，计算混凝土表面相对粗糙的区域的灰度。
[0017]5、计算粗糙度。粗糙度=相对较粗糙区域的灰度/相对较平整区域的灰度。
[0018]本发明的有益效果是:本发明用于无损检测既有建筑物、构筑物构件中混凝土表面粗糙度的定量测定，为混凝土外观质量的定量评定提供了一种便捷可靠的方法，节约了成本。即对构件混凝土的表面进行图像采集，应用专业图像分析软件对采集的构件混凝土表面的照片进行图像分析，利用软件对混凝土表面的凹凸程度转化为图像的灰度比值(颜色分量、梯度等)进行识别计算，定量评定分析构件混凝土表面的粗糙程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0020]图1、图2、图3分别为示例性1、2、3号柱的混凝土外观照片示意图。
[0021]图4、图5、图6分别为示例性1、2、3号柱的勾画效果图。
[0022]图7、图8、图9分别为示例性1、2、3号柱的计算灰度效果图。
[0023]图10、图11、图12分别为示例性1、2、3号柱经过扣除处理的计算灰度效果图。
[0024]图13为利用示例性图像分析软件勾画较平整区域与粗糙区域的界限界面的示意图。
[0025]图14为利用示例性图像分析软件计算相对较平整区域灰度的界面的示意图。
[0026]图15为利用示例性图像分析软计算相对较粗糙区域灰度的界面的示意图。
【具体实施方式】
[0027]本发明提出一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，包括:(I)、对待计算粗糙度的构件混凝土的表面进行图像采集，其中，构件混凝土的表面可以包括建筑物和/或构筑物的构件混凝土的表面，并且图像采集可以采用已知的各种摄像或扫描设备进行，比如照相机；(2)、针对所采集到的图像识别出混凝土表面平整的区域；(3)、针对所采集到的图像对所识别出的平整的区域进行勾画；(4)、计算所勾画出的平整的区域的灰度数；
(5)、针对所采集到的图像对所勾画出的平整的区域进行扣除处理；(6)、计算扣除处理后所剩下的粗糙的区域的灰度数；以及(7)、通过计算粗糙的区域的灰度数与平整的区域的灰度数的比值来获得构件混凝土的表面的粗糙度。其中，上述步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、
(7)的处理可以均通过同一个图像分析软件进行。
[0028]作为一种非限制性示例实施方式，下面以某工程三个柱子的混凝土外观照片为例对应用图像分析的方法计算混凝土的粗糙程度做具体阐述，图1-图3分别为柱子的混凝土外观照照片。
[0029]利用图像分析软件对混凝土表面粗糙度计算的具体过程如下:
[0030]1、首先利用图像分析软件识别出混凝土表面较为平整的区域，并对平整的区域进行勾画。图4-图6分别为I号柱、2号柱、3号柱的勾画效果图。
[0031]2、利用图像分析软件计算较为平整混凝土表面的灰度数。图7-图9分别为I号柱、2号柱、3号柱的计算灰度效果图。I号柱、2号柱、3号柱相对较平整区域的灰度分别为15317、12347、13150。
[0032]3、利用图像分析软件对混凝土表面相对较平整的区域进行扣除处理，计算混凝土表面相对粗糙的区域的灰度。图10-图12分别为I号柱、2号柱、3号柱的计算灰度效果图。I号柱、2号柱、3号柱相对较粗糙区域的灰度分别为17671、14079、14097。
[0033]4、计算粗糙度。粗糙度=相对较粗糙区域的灰度/相对较平整区域的灰度。即I号柱、2号柱、3号柱的混凝土表面的粗糙度分别为1.154、1.140、1.072。由此可得，3号柱的混凝土表面相对较平整。
[0034]作为一种非限制性示例实施方式，图像分析软件可以选择采用image proplus6.0。其中，图13、图14、图15分别示出了利用该示例性图像分析软件的处理过程的界面示意图。
[0035]尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。
【权利要求】
1.一种用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，包括: (1)、对待计算粗糙度的构件混凝土的表面进行图像采集； (2)、针对所采集到的图像识别出混凝土表面平整的区域； (3)、针对所采集到的图像对所识别出的平整的区域进行勾画； (4)、计算所勾画出的平整的区域的灰度数； (5)、针对所采集到的图像对所勾画出的平整的区域进行扣除处理； (6)、计算扣除处理后所剩下的粗糙的区域的灰度数；以及 (7)、通过计算粗糙的区域的灰度数与平整的区域的灰度数的比值来获得构件混凝土的表面的粗糙度。
2.如权利要求1所述的用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，其特征在于，所述步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)的处理均通过同一个图像分析软件进行。
3.如权利要求1或2所述的用于混凝土表面粗糙度检测的图像分析方法，其特征在于，所述构件混凝土的表面包括建筑物和/或构筑物的构件混凝土的表面。
【文档编号】G01B11/30GK103630093SQ201310018375
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】李东华, 王立, 白伟亮 申请人:中电投工程研究检测评定中心