一种测量浆体形状参数及其随时间变化的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浆体测量技术，特别涉及一种测量浆体形状参数及其随时间变化的方法及系统。
【背景技术】
[0002]浆体包括净浆、砂浆或/和混凝土等一系列宾汉流体材料，例如，净浆是组成自密实混凝土的重要成分，当自密实混凝土中骨料掺量及特征确定时，其工作性能由净浆的流变参数确定。净浆的流变参数，包括屈服强度及粘度特征，所述流变参数主要通过净浆坍落扩展度实验的结果计算获得。试验结果主要包括净浆扩展度以及净浆流动到某个距离所需的时间，根据两个试验结果分别可以计算出净浆的屈服强度及粘度特征，因此，需要准确测量净浆坍落扩展度的实验结果，即扩展度(也称流动度)及其与时间的关系，进而计算出净浆的屈服强度及粘度特征，为自密实混凝土的配合比设计提供有效、准确的数据支持。
[0003]目前，测量浆体形状参数与时间的关系的方法为:
[0004]步骤一，预先在试验底板上绘制刻度线信息；
[0005]步骤二，利用视频采集设备，诸如数码相机等，拍摄整个浆体流动试验过程；
[0006]步骤三，等到整个浆体流动试验过程完毕后，从视频采集设备中导出视频结果至诸如计算机等的视频读取设备，进行处理，获得浆体流动度与时间的关系，进一步计算出浆体某个形状参数对应的流动时间；
[0007]在本步骤中，视频读取设备对视频结果进行处理的过程为利用人工处理或采用计算机编写程序等方法。
[0008]具体地，在一种实现方法中，预先在试验底板上绘制刻度线，通过数码相机采集浆体流动试验过程的视频，等待试验结束后，导出视频至计算机，计算机加载应用视频处理软件后，运行试验结果，人工读取视频中的每帧图像对应的浆体形状参数及当前的时间数据，依次手动记录，直到试验结果中的视频结束，进而得到浆体随时间变化的形状参数集合。
[0009]在另一种实现方法中，设置软件程序，比如采用MATLAB软件编写的软件程序，该软件程序具有读取每帧视频图像对应的浆体形状参数的功能，且读取参考坐标为试验底板的坐标并在试验底板绘制刻度线信息；在试验时，将视频采集设备的镜头参考试验底板的坐标，正对浆体流动的平面进行浆体流动试验过程的拍摄，得到试验视频后，导出视频至计算机，运行所设置的软件程序，由软件程序读取视频中的每帧图像对应的浆体形状参数及对应的时间数据。
[0010]虽然可以采用上述的方法实现对浆体形状参数及其随时间变化关系的测量，但是，在采用上述方法实现对浆体形状参数及其随时间变化关系的测量时，存在以下三类问题:
[0011]第一类问题，需要分别使用视频采集设备和视频读取设备，并将视频图像在视频采集设备和视频读取设备之间传输，导致试验结果的获取效率不高，无法连续高效地进行试验；
[0012]第二类问题，当采用另一种实现方法时，虽然不需要人工处理，但是由于读取参考坐标为试验底板的坐标，所以就需要视频采集设备的镜头固定且满足成像面与试验平面平行，即完全正对拍摄的浆体流动平面，操作复杂，对视频采集设备的安装精度要求高，否则就会产生由于成像面角度带来的测量结果的偏差;进一步，由于需要完全正对拍摄的浆体流动平面，会产生无法避免的人为操作浆体流动试验过程时的遮挡，比如，在试验过程中，由于人为操作流动度筒，导致试验前I?2秒内产生遮挡，流动过程获取不完整；
[0013]第三类问题，上述两个方法均需要对试验底板进行预处理，即绘制刻度线信息，在处理时，对试验底板的刻度线的精确度要求较高，存在不可避免的加工误差。
[0014]综上，如何简单且精确地实现浆体形状参数及其随时间变化关系的测量方法。
【发明内容】
[0015]有鉴于此，本发明实施例提供一种测量浆体形状参数及其随时间变化关系的方法，该方法能够简单且精确地实现浆体形状参数及其随时间变化关系的测量。
[0016]本发明实施例还提供一种测量浆体形状参数及其随时间变化关系的系统，该系统能够简单且精确地实现浆体形状参数及其随时间变化关系的测量。
[0017]根据上述目的，本发明是这样实现的:
[0018]—种测量浆体形状参数及其随时间变化关系的方法，包括:
[0019]在试验底板上设置参照物标识、或者固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系;
[0020]视频采集设备采集在试验底板上进行的浆体流动视频后，发送给视频读取设备；
[0021]视频读取设备读取浆体流动视频，根据在试验底板上设置的参照物标识，或者所述相对位置关系计算得到所述视频的空间矩阵变换信息后，对视频中的每一帧图像进行空间矩阵变化后，读取每一帧视频中的浆体形状参数及当前的时间数据，得到浆体的形状参数与时间的变化关系。
[0022]—种测量浆体形状参数及其随时间变化关系的装置，包括:试验底板、视频采集装置及视频读取装置，其中，
[0023]试验底板，用于设置参照物标识；
[0024]视频采集装置，用于采集在试验底板上进行的浆体流动视频后，发送给视频读取设备；
[0025]视频读取设备，用于读取浆体流动视频，根据在试验底板上设置的参照物标识或者固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系计算得到所述视频的空间矩阵变换信息后，对视频中的每一帧图像进行空间矩阵变化后，读取每一帧视频中的浆体形状参数及当前的时间数据，得到浆体的形状参数与时间的变化关系。
[0026]由上述方案可以看出，本发明实施例在试验底板上设置参照物标识或者固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系，视频采集设备采集在试验底板上进行的浆体流动视频后，发送给视频读取设备;视频读取设备读取浆体流动视频，根据所述参照物标识或固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系计算得到所述视频的空间矩阵变换信息后，对视频中的每一帧图像进行空间矩阵变化后，读取每一帧视频中的浆体形状参数及当前的时间数据，得到浆体的形状参数与时间的变化关系。由于本发明提供的方法不需要采集设备在采集浆体流动视频时，进行正对且不需要在试验底板上设置精确的刻度信息，所以简单且精确地实现浆体形状参数及其随时间变化关系的测量。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例提供的一种测量浆体形状参数及其随时间变化的方法流程图；
[0028]图2为本发明实施例提供的测量浆体形状参数及其随时间变化的方法过程示意图；
[0029]图3为本发明实施例提供的参照物标识的示意图；
[0030]图4为本发明实施例利用智能手机摄像头识别参照物标识的示意图；
[0031 ]图5为本发明实施例根据参照物标识对视频进行变换的示例示意图；
[0032]图6为本发明实施例利用图像处理软件进行试验起始点的指标量化和三组试验判断结果的示例示意图；
[0033]图7为本发明实施例利用图像处理软件进行边界判断和判断结果的示例示意图。
[0034]图8为本发明实施例提供的输出的三组试验的流动度与时间关系结果的示例示意图。
[0035]附图标记
[0036]1001试验底板
[0037]1002参照物标识
[0038]1003扩展度筒
[0039]1004浆体材料
[0040]1005智能手机
【具体实施方式】
[0041]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0042]本发明实施例为了简单且精确地实现浆体形状参数及其随时间变化的测量，如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种测量浆体形状参数及其随时间变化的方法流程图，其具体步骤为:
[0043]步骤101、在试验底板上设置参照物标识或者固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系；
[0044]在本步骤中，所述固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系可以在视频读取设备中固定的，也可以在其他可读设备中固定，这里不限制；
[0045]步骤102、视频采集设备采集在试验底板上进行的浆体流动视频后，发送给视频读取设备；
[0046]步骤103、视频读取设备读取浆体流动视频，根据在试验底板上设置的参照物标识，或者固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系计算得到所述视频的空间矩阵变换信息后，对视频中的每一帧图像进行空间矩阵变化后，读取每一帧视频中的浆体形状参数及当前的时间数据，得到浆体的形状参数与时间的变化关系。
[0047]在该实施例中，所述浆体形状参数包括但不限于浆体的扩展度以及浆体的扩展面积等试验结果。
[0048]在该实施例中，试验底板包括但不限于常用的玻璃、不锈钢等材料的平台，且底板表面无需绘制刻度线等信息。
[0049]在该实施例中，所述浆体包括:水泥、石粉、粉媒灰以及矿渣等多种粉体和水与外加剂组成的净浆材料，也包括其他种类粉体固体和液体组成的混合物净浆，以及上述净浆加入沙子或/和石子等固体材料以后所形成的砂浆以及混凝土材料等。
[0050]在该实施例中，所述参照物标识为预设图像或可测量形状参数的物体；
[0051]所述计算得到所述视频的空间矩阵变换信息的过程为:
[0052]根据预设图像或可测量形状参数的物体的形状参数，以及预设图像或可测量形状参数的物体在视频图像中的位置以及形状信息，计算得到所述视频的空间矩阵变换信息。
[0053]在该实施例中，所述固定试验底板与视频采集设备的相对位置关系为:
[0054]固定视频采集设备的镜头与试验底板之间的相对位置和角度，测量所述视频采集设备的镜头与试验底板之间的相对位置和角度得到。
[0055]所述计算得到所述视频的空间矩阵变换信息的过程为: