一种混凝土试件的防调换方法与流程

本发明涉及一种混凝土试件的防调换方法。

背景技术：

在建筑领域，为了监管混凝土实体的质量，目前我国采用的是在浇注混凝土实体的同时制作一些混凝土试件作为检测件，建设单位将这些混凝土试件送至监理部门进行检测。混凝土试件在一定程度上反映了混凝土实体的强度，也是混凝土进行质量评定的主要依据，但也存在个别建设单位或监理企业对见证取样工作缺乏重视，持证见证人员数量不足，管理工作不到位，甚至故意在原材料取样或混凝土试块制作中弄虚作假，人为放任制作“假试块”，出现试验样品被调换或某些不法承建商为使试验合格而伪造试验样品的现象，从而使见证取样送检工作失去应有的作用。

而目前已有采用包括主识别标签和从识别标签在内的混凝土试件植入式防调换标签，将防调换标签在试件制作过程中任意植入到试件表面并拍照存档。而植入式防调换标签植入后的主从识别标签相对位置、从识别标签上镂空图形植入后被混凝土部分掩埋的图像特征等都是随机生成，只要按照正常的混凝土试块制作与送检流程，则上述图像特征在制作时和送检时都应该是不变的。如果将植入式防调换标签取出后植入到另外一块假试块，则其图像特征很难做到完全不变，那么在送检前拍摄一张相应照片并记录相应的拍摄条件，并在送检时采用相同的拍摄条件进行拍摄，则可以判断出混凝土试块是否被替换。

但是由于混凝土试件作假牵涉到较大经济利益，在实际使用时还是出现了针对上述防调换手段的新的作弊方法，目前已知的包括两种：

第一种是使用预先制作的设有主识别标签和从识别标签开孔的模板，先在现场按规定程序制作混凝土试件，并通过模板将主识别标签和从识别标签植入到混凝土试件表面，将现场制作信息及照片上传至监管平台。再取出已植入的主、从标签，通过相同的模板将主、从标签放入作假混凝土试件，由于模板固定不变，这样可完全复制出相对位置完全一致的防调换标签位置。

第二种是预先制作假混凝土试件，再在已凝固的假混凝土试件上钻出用于放置防调换标签的孔洞，并用湿混凝土掩盖，然后在试件制作监测现场将主、从标签插入已钻孔的假混凝土试件，并将现场制作信息及照片上传至监管平台完成制作假混凝土试件的过程。

技术实现要素：

为了解决当前针对防调换标签出现的新的作弊手段导致防调换标签失效的问题。本发明提供一种可以有效的防止出现上述作弊手段的混凝土试件的防调换方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种混凝土试件的防调换方法，采用包括主识别标签和从识别标签的防调换标签，包括以下步骤：

步骤一，在混凝土试件制作时，在混凝土凝固之前，将防调换标签埋入至试块中并露出主识别标签和从识别标签至试块表面上；

步骤二，在试件凝固前，在现场拍摄露出主识别标签和从识别标签的试块表面得到送检照片，然后将送检照片和拍摄时的相关拍摄信息传输至检测单位，再将试块送至检测单位；

步骤三，检测单位收到试块后，根据拍摄信息来在相同条件下拍摄对比照片，并与接收到的送检照片进行特征对比，若完全一致，则判定试件有效，否则判定试件无效；

所述的步骤一中，将防调换标签埋入至试块中包括如下步骤：

在试块上随机位置埋入主识别标签后，再根据主识别标签的位置，随机生成从识别标签指定埋入位置，以形成整个防调换标签的指定埋入位置并储存，然后根据指定埋入位置来埋入从识别标签，最后对试块上防调换标签实际埋入位置与指定埋入位置进行比较，一致则进入下一步，否则强制重新埋入。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤一中，根据主识别标签的位置，随机生成从识别标签指定埋入位置，是在埋入主识别标签后，对试块表面进行拍摄，然后在拍摄的图像上通过用于指示的图标来指示从识别标签的指定埋入位置。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的主识别标签上设有用于图像识别的图案，所述的从识别标签上设有用于图像定位的图案。

所述的一种混凝土试件植入式防调换标签，所述的主识别标签上存储有用于标识的信息，所述的信息存储于用于图像识别的图案中，或者存储于主识别标签内的芯片中，所述的从识别标签上的用于图像定位的图案为镂空图形。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤一中，从识别标签指定埋入位置与主识别标签之间的距离、相对位置均为随机生成。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤二中，所述的拍摄信息包括镜头变焦倍数、镜头与试件之间距离和镜头与试件之间夹角。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤三中，在进行照片特征对比时，包括以下步骤：

从送检照片上选取特征点并进行定位，然后从对比照片上选取相应的特征点并进行定位，将进行定位处理后的两张照片进行对比，根据特征点的位置相同与否来判定两张照片所拍摄的试块是否相同；所述的特征点包括混凝土试件植入式防调换标签的主识别标签与从识别标签之间的相对位置、从识别标签的图像特征、主识别标签的图案上的定位点、主识别标签的图案边缘定位点和试块边缘定位点；其中从识别标签的图像特征为从识别标签在混凝土随机掩盖下所形成的图像。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤二中，所述的拍摄信息包括镜头与试件之间夹角。

所述的一种混凝土试件的防调换方法，所述的步骤三中，在进行照片特征对比时，包括以下步骤：

从送检照片上选取特征点并进行定位，然后从对比照片上选取相应的特征点并进行定位，将进行定位处理后的两张照片进行相应的放大或缩小至等比例后进行对比，根据特征点的位置相同与否来判定两张照片所拍摄的试块是否相同；所述的特征点包括混凝土试件植入式防调换标签的主识别标签与从识别标签之间的相对位置、从识别标签的图像特征、主识别标签的图案上的定位点、主识别标签的图案边缘定位点和试块边缘定位点；其中从识别标签的图像特征为从识别标签在混凝土随机掩盖下所形成的图像。

本发明的技术效果在于，针对目前所出现的新的作弊手段，本发明采用在埋入防调换标签时，强制指定一个随机的从识别标签位置并保存，并在拍摄照片时对指定埋设位置进行核查，如果不一致则无法保存照片及上传的方式，实现了既可以随机生成标签的图像特征，又能够保证无法轻易复制图像特征的目的，有助于实现混凝土试块测试的真实可靠。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的混凝土试件植入式防调换标签结构示意图；

图2为的混凝土试件植入式防调换标签植入试块后的示意图；

其中1为主识别标签、2为从识别标签、3为试块表面、4为镂空。

具体实施方式

参见图1，本实施例的混凝土试件植入式防调换标签包括主识别标签和从识别标签，主识别标签上设有用于图像识别的图案，从识别标签上设有用于图像定位的图案。主识别标签和从识别标签之间相对位置并不固定，这样就能够在试块表面设置主识别标签和从识别标签时，其相对位置在每次设置时均为随机变化的，即便进行调包，也极难保证在调包试块上做到主从识别标签之间仍保持完全相同的相对位置，故能够有效防止调包情况的发生。同时，从识别标签上的图案用于进行图像识别时的定位标识，与主识别标签一起构成识别特征，由于从识别标签上的图案特征明显，有助于图像识别处理软件进行快速的定位处理，能够有效的提高图像识别的效率。

另外，主识别标签上存储有用于标识的信息，信息可直接存储在图案中，该图案可采用二维码或者条形码等图案来实现。也可以将信息存储于主识别标签内的芯片中，芯片可采用射频芯片或其他便于读取的芯片等，以便进行试块的身份识别。

为了进一步提高设置标签时所形成的特征点的随机性，从识别标签上的用于图像定位的图案为镂空图形，这样从识别标签在埋入试块表面时，因埋入的深浅不同，混凝土每次都会随机掩盖住图形的某一部分，而采用镂空图案后，混凝土不仅会掩盖住图形的边缘，还会随机掩盖到图形中间镂空部分，这样可进一步提高特征点的随机性，使复制更加困难。

在采用混凝土试件植入式防调换标签对试块进行防调换处理时，包括以下处理步骤：

步骤一，在混凝土试件制作时，在混凝土凝固之前，将混凝土试件植入式防调换标签埋入至试块中并露出主识别标签和从识别标签至试块表面上。

步骤二，在试件凝固前。在现场拍摄露出主识别标签和从识别标签的试块表面得到送检照片。然后将送检照片和拍摄时的相关拍摄信息传输至检测单位，再将试块送至检测单位。

步骤三，检测单位收到试块后，根据拍摄信息来在相同条件下拍摄对比照片，并与接收到的送检照片进行特征对比，若完全一致，则判定试件有效，否则判定试件无效。

其中在埋设时，在试块上随机位置埋入主识别标签后，再根据主识别标签的位置，随机生成从识别标签指定埋入位置，以形成整个防调换标签的指定埋入位置并储存，然后根据指定埋入位置来埋入从识别标签，最后对试块上防调换标签实际埋入位置与指定埋入位置进行比较，一致则进入下一步，否则强制重新埋入。具体操作时，可通过手机上的app软件或其他方式来实现具体的操作。以手机app软件操作为例，首先在试块上的随机位置埋入主识别标签，然后打开手机app软件，通过手机的摄像头拍摄试块表面并显示在手机屏幕上，在捕捉到主识别标签位置后，app软件实时计算给出随机的从识别标签的指定埋入位置，并通过在屏幕上显示指示图标的方式，为具体操作人员给出埋设从识别标签的指示。在埋入从标签之后，app软件根据拍摄的图像进行处理对比分析，当确认从识别标签位置与给出的指定埋入位置一致后，才能对试件表面进行拍照保存并上传，否则无法进行照片拍摄保存，直到标签埋入位置符合要求为止。

通过执行上述步骤，由于从识别标签的埋入位置是在主识别标签埋入后再随机生成，可确保主识别标签和从识别标签每次都是埋入在随机位置上，这样就有效的防止采用固定位置的主从识别标签模板来进行埋入，而采用预先挖孔后期再埋入的方式也不可能符合随机生成的从识别标签指定埋入位置的要求，能够有效的避免上述作弊手段生效。

为了保证防调换的效果，在将混凝土试件植入式防调换标签埋入至试块中时，主识别标签和从识别标签之间的距离，以及从识别标签埋入至试块的深度均为随机。这样可有效的提高取出标签后再进行完全相同位置的埋设难度，达到防调换的目的。

在实际进行操作时，标签植入完毕后，送检单位扫描植入试块上的防调换标签并用手机对试块进行拍照。然后将所扫描的二维码信息、拍摄的已经植入防调换标签的试块照片、拍摄信息以及扫描地点的位置信息上传至服务器。

检验单位在进行试块测试的试验机位置安装摄像头。将需试验的试块植入了标签的一面对准摄像头，摄像头拍摄试块二维码面照片并实时上传至计算机。

计算机接收照片后读出该样品二维码信息及编号，从服务器查找该编号样品的现场取样信息及手机拍摄的定距定位照片，然后进行标签是否调换判定：

读取手机拍摄的未凝固前试块植入了防调换标签的送检照片，对照片进行特征点定位计算，如果主识别标签采用的是二维码标签，则包括有a:定位主从识别标签相对位置，b：从识别标签镂空图形的标牌植入后的图像特征，c：二维码标签四方形四角边缘点，d：定位二维码四角定位点，e：定位试块表面四角的边缘点，然后连接各四角定位点形成该照片的带图像特征的二维码标签定位几何尺寸框图。如果主识别标签采用的是条形码，则也采用类似的定位识别方式进行图像识别。

在拍摄送检照片时，若拍摄信息包括镜头变焦倍数、镜头与试件之间距离和镜头与试件之间夹角，则采用以下步骤进行照片特征对比：

从送检照片上选取特征点并进行定位，然后从对比照片上选取相应的特征点并进行定位，将进行定位处理后的两张照片进行对比，根据特征点的位置相同与否来判定两张照片所拍摄的试块是否相同；所述的特征点包括混凝土试件植入式防调换标签的主识别标签与从识别标签之间的相对位置、从识别标签的图像特征、主识别标签的图案上的定位点、主识别标签的图案边缘定位点和试块边缘定位点；其中从识别标签的图像特征为从识别标签在混凝土随机掩盖下所形成的图像。如果二维码标签没有调换，两图尺寸应该完全重合。如果不能重合则判断为试件被调换。

在拍摄送检照片时，若拍摄信息只包括镜头与试件之间夹角，则采用以下步骤进行照片特征对比：

从送检照片上选取特征点并进行定位，然后从对比照片上选取相应的特征点并进行定位，将进行定位处理后的两张照片进行相应的放大或缩小至等比例后进行对比，根据特征点的位置相同与否来判定两张照片所拍摄的试块是否相同；所述的特征点包括混凝土试件植入式防调换标签的主识别标签与从识别标签之间的相对位置、从识别标签的图像特征、主识别标签的图案上的定位点、主识别标签的图案边缘定位点和试块边缘定位点；其中从识别标签的图像特征为从识别标签在混凝土随机掩盖下所形成的图像。如果二维码标签没有调换，两图尺寸应该完全重合。如果不能重合则判断为试件被调换。