基于图像识别和区块链的坍落度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土坍落度测量技术领域，尤其涉及一种基于图像识别和区块链的坍落度测量装置。


背景技术：

2.坍落度主要用以表示混凝土的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。坍落度越大，表示流动性越好。
3.相关技术中，坍落度的测量方法如下：将混凝土拌合物按规定方法装入标准的坍落度圆锥筒内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁。静置片刻后，测量人员拿带有刻度的直尺量出向下坍落的尺寸，该尺寸（mm）即为坍落度。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为在实际使用过程中，操作者得先固定一竖直刻度尺，然后再持一水平刻度尺在竖直尺表面上下移动，直至水平刻度尺接触混凝土顶部时读取其在竖直刻度尺上的刻度，整个测量过程费时费力，并且人为测量，存在手抖、尺斜等不稳定的情况，测量结果不稳定，可靠性差。


技术实现要素：

5.为了解决现有混凝土坍落度人工测量费时费力且测量结果可靠性差的技术问题，本技术提供一种基于图像识别和区块链的坍落度测量装置。
6.区块链是一种分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法等计算机技术的新型应用模式；区块链的本质是一个去中心化的数据库，一个使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一个信息，用于验证信息的有效性和生成下一个区块；使用区块链系统，一方面可以使用数据透明，提高数据的真实程度，另一方面提高了数据的存储和使用的安全性。
7.本技术提供的基于图像识别和区块链的坍落度测量装置采用如下技术方案：
8.一种基于图像识别和区块链的坍落度测量装置，包括坍落度圆锥筒、图像采集机构、图像分析机构和显示屏，所述图像采集机构包括拍照组件和标高件，所述拍照组件包括支架和安装在支架上的相机，所述图像分析机构包括数据传输模块和数据处理模块，所述数据处理模块用以分析图像数据并计算坍落度，所述相机、数据传输模块、数据处理模块和显示屏依次电连接。
9.通过采用上述技术方案，测量混凝土坍落度时，只需将标高件放置在混凝土附近，启动相机，相机采集混凝土和标高件的图像，并通过数据传输模块将采集到的图像数据传输至数据处理模块，数据处理模块参考标高件的实际高度、标高件的像高、混凝土的像高，从而得出混凝土的实际高度值，进而根据坍落度圆锥筒的标高计算出坍落度，最后显示在显示屏上。相对于相关技术中人工拿标高件去量的测量方式而言，提高了测量效率，节省了测量时间，并且不存在人工测量手抖、尺斜等不稳定因素，测量结果更加稳定准确。
10.可选的，所述支架上安装有至少两个相机，且所有相机竖直分布。
11.通过采用上述技术方案，每个相机都会分析图像得出一个坍落值，最后以多个坍落值的均值作为显示屏显示的坍落值，减小了测量结果的误差。
12.可选的，所述标高件为刻度尺。
13.通过采用上述技术方案，混凝土坍落后的图像直接对应在刻度尺的刻度上，这样数据处理模块只需读取出混凝土图像对应的刻度值即为混凝土坍落后的高度值，进而根据坍落度圆锥筒的标高计算得出坍落度。简化了数据处理模块的内置程序，降低了成本。
14.可选的，所述刻度尺的下端固连有底座，所述底座设有支撑面，所述刻度尺与支撑面垂直。
15.通过采用上述技术方案，刻度尺安装时只需将底座放置在支撑平台上使其支撑面贴合支撑平台皆可，安装更方便；并且由于支撑面与刻度尺垂直，使用时只要支撑面贴合支撑平台即可保证刻度尺的竖直度，从而保证测量的准确度。
16.可选的，所述图像分析机构和显示屏皆固定在支架上。
17.通过采用上述技术方案，整个结构的集成度更高，相对于图像分析机构和显示屏独立设置而言，使用时只需将支架和标高件放置在合适位置即可，使用更加方便。
18.可选的，所述图像采集机构还包括底板，所述底板上设有用以放置坍落度圆锥筒的坍落区，所述支架和标高件皆固定在底板上且位于坍落区两侧。
19.通过采用上述技术方案，标高件、支架及坍落区相对固定，整个装置为一个整体，结构安装时便已经保证了标高件、混凝土及相机的相对位置，实际测量时不需再对标高件和混凝土的位置进行调节，操作更加方便。
20.可选的，所述底板上设有升降驱动件，所述升降驱动件的输出端与坍落度圆锥筒固连。
21.通过采用上述技术方案，坍落度圆锥筒的提取采用机械代替人工，更加省力，并且机械提取更加稳定，能够消除因坍落度圆锥筒的提升轨迹的不竖直对坍落度造成的人为影响；利用升降驱动件自身的锁紧力避免灌注混凝土时坍落度圆锥筒上翘，相对于现有人工踩压坍落度圆锥筒而言，更加省力。
22.可选的，所述升降驱动件包括两个气缸，所述气缸的输出端朝上，两个所述气缸的输出端通过连接架连接，所述连接架的中部设有圆形安装框，所述坍落度圆锥筒内套于圆形安装框内。
23.通过采用上述技术方案，坍落度圆锥筒位于升降驱动件的中部，能够避免坍落度圆锥筒倾斜，保证坍落度圆锥筒提升轨迹的竖直度，进而消除因坍落度圆锥筒的提升轨迹的不竖直对坍落度造成的人为影响。
24.综上所述，本技术具有以下有益效果：
25.1、本技术通过相机采集坍落后的图像信息，结合高度已知的标高件，分析图像信息得到坍落度，不需人工进行测量，省时省力，并且可避免人工测量存在的手抖、尺斜等不稳定因素，测量结果更加稳定可靠；
26.2、本技术设有底板，将各部分结构皆相对固定在底板上，使用时只需将底板移动至合适位置即可，使用更加方便；
27.3、本技术还设有升降驱动件，采取机械的方式提升坍落度圆锥筒，利用升降驱动件自身的锁紧力避免灌注混凝土时坍落度圆锥筒的上翘，更加省力；并且能保证坍落度圆
锥筒提升竖直度，消除因坍落度圆锥筒的提升轨迹的不竖直对坍落度造成的人为影响。
附图说明
28.图1是本技术实施例的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、坍落度圆锥筒；2、升降驱动件；21、气缸；22、连接架；23、圆形安装框；3、图像采集机构；31、底板；32、支架；33、相机；34、刻度尺；35、底座；4、图像分析机构；5、显示屏。
具体实施方式
31.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例提供一种基于图像识别和区块链的坍落度测量装置。
33.实施例一
34.参照图1，本测量装置包括坍落度圆锥筒1、升降驱动件2、图像采集机构3、图像分析机构4和显示屏5。坍落度圆锥筒1为成熟结构，其具有标准规格尺寸，用以将混凝土围成标准形状；升降驱动件2用以升降坍落度圆锥筒1的高度；图像采集机构3用以采集图像数据；图像分析机构4用以分析采集到的图像数据；显示屏5用以显示分析后得出的结果数据。
35.参照图1，图像采集机构3包括底板31、支架32、相机33及标高件。支架32为方形立柱结构，竖直固定在底板31上。相机33设有两个，一上一下固定在支架32上，相机33的拍摄方向为水平方向。标高件包括底座35和刻度尺34，底座35为棱台状结构，底座35的下表面设为与底板31贴合的平面以形成支撑面，刻度尺34为板状结构且其中一个板面设有刻度线，刻度尺34的下端固定在底座35上，刻度尺34与底座35的支撑面垂直。板状的刻度尺34增大了刻度尺34的图像面积，使得混凝土的像能直接落在刻度尺34的图像上，有利于混凝土高度信息的捕捉。采集图像时，相机33会同时捕捉包含混凝土和刻度尺34的图像。相机33在支架32上的高度位置会影响其拍摄的角度，理论上会影响所测结果的精度，但是实际操作时，因为混凝土与刻度尺34之间的距离远小于相机33的拍摄范围，所以相机33角度对于坍落度的影响可以忽略不计，当然为了尽可能的减小误差，可根据混凝土坍落经验，将两个相机33对称固定在对应平均坍落度的位置上下侧，这样相当于平视混凝土的顶部，尽可能减小误差，这属于本领域人员容易设计的。
36.参照图1，图像分析机构4包括固定在支架32上的壳体和集成在壳体内的数据传输模块和数据处理模块。数据传输模块的作用就是将相机33采集到的图像信号传输给数据处理模块。数据处理模块读取混凝土和刻度尺34的图像信息，然后读取混凝土最高点对应刻度尺34位置处的刻度值，再用预设的坍落度圆锥筒1的筒高减去该刻度值得到一个坍落值，最后取两个摄像头的所测坍落值的平均值即为输出的坍落度。这里数据处理模块只涉及到了图像的简单识别、减法运算及均值运算，皆属于目前很成熟的软件设计，属于本领域人员根据结构功能容易设计的。
37.参照图1，显示屏5通过图像分析机构4的壳体间接固定在支架32上，显示屏5用以显示数据处理模块最终输出的坍落度。细节的，在显示屏5上集成有开启/关闭按钮、定时按钮等常用按钮，开启/关闭按钮用以控制整个装置的开启和关闭，定时按钮用以控制混凝土坍落过程的时长。
38.参照图1，底板31上设有位于支架32与刻度尺34之间的坍落区，升降驱动件2位于坍落区内，升降驱动件2包括两个气缸21及连接架22，气缸21的缸体固定在底板31上，连接架22的两端分别固接在两个气缸21的活塞杆端部，连接架22的中部设有圆形安装框23，坍落度圆锥筒1焊接固定在圆形安装框23内。坍落时，两个气缸21同时伸长将坍落度圆锥筒1提升至脱离混凝土，混凝土从坍落度圆锥筒1内坍落；灌注时，两个气缸21同时收缩将坍落度圆锥筒1降落至接触底板31，并通过气缸21的驱动力维持坍落度圆锥筒1时刻贴紧底板31。
39.本实施例的测量过程如下：
40.首先将整个装置移动至支撑平台（如地面）上，控制气缸21收缩使得坍落度圆锥筒1的下端面贴合在底板31上；向坍落度圆锥筒1内灌注混凝土直至装满，并将坍落度圆锥筒1上端面的混凝土刮平；控制气缸21伸长使得坍落度圆锥筒1上升直至完全脱离混凝土；静置片刻待混凝土稳定时，启动相机33，采集混凝土和刻度尺34的图像，图像数据经数据传输模块传输至数据处理模块进行分析处理，得出坍落度，并显示在显示屏5上。操作人员通过观看显示屏5上的值得知该混凝土的坍落度。
41.实施例二
42.本实施例与实施例一的区别仅在于本实施例未设置底板31，刻度尺34、坍落度圆锥筒1和支架32是分离设置的。使用时，支架32及固定在支架32上的部件为一个整体，坍落度圆锥筒1为一个整体，刻度尺34为一个整体，三者分别进行移动，将坍落度圆锥筒1和刻度尺34放置在相机33可捕捉的范围内即可。其他操作皆与实施例一相同。
43.实施例三
44.本实施例与实施例一的区别仅在于本实施例的标高件为普通高度已知的物件。这导致在数据处理模块分析处理图像时与实施例一存在差异，具体如下：数据处理模块需读出混凝土的像高度和标高件的像高度，然后结合标高件的实际高度，通过公式“混凝土实际高度=（标高件实际高度/标高件像高）
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混凝土像高”计算出混凝土实际高度，最后用坍落度圆锥筒1的高度减去混凝土的实际高度得出一个坍落值，取两个坍落值的平均值即为最后输出的坍落度。这里物、像之间的比例关系也属于成熟的技术，相应的软件设计也为常规设计，属于本领域人员根据结构功能容易设计的。
45.本技术中优选采用基于区块链系统的自动控制系统对各部分结构进行控制，自动控制系统会将显示屏上的坍落度数据传输至终端设备以及录入区块链系统中；通过这种方式，降低了出现因特殊情况下误删数据导致数据丢失的可能性，提高了数据的存储和使用的安全性。
46.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。