一种建筑物热工性能检测方法、系统、电子设备及介质与流程

本发明涉及红外检测，特别是涉及一种建筑物热工性能检测方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、任何温度高于绝对零度的物体都会释放出红外线，其能量与该物体温度的四次方成正比。红外热像仪可将人眼无法看到的红外辐射能量转换为电信号，并以备种不同的颜色来表示不同温度分布的可视图像显示出来。这些可视的数据信号可以协助人们查找温度异常点，从而在故障未发生之前发现故障隐患，识别设备或系统的潜在问题。自二十世纪70年代以来，欧美一些发达国家先后开始了红外热像仪在建筑结构工程领域诊断维护的探索，使得红外热像技术在该领域的应用日臻完善。中国的红外建筑检测在二十世纪九十年代开始起步，一开始主要集中在外墙饰面砖的粘结质量以及渗漏检测方面。由于这些应用领域没有其它适合的检测手段，而红外热成像技术具有大面积、非接触远距离检测，不影响被测物体，使用安全，检测快速，结果直观可视等优势，使得该技术在建筑领域得到了迅猛的发展。使用红外热像仪，可以检测到空气泄漏、水分积累、管道堵塞、墙壁后面的结构特征以及过热的电气线路等，并对数据进行可视化记录归档。

2、目前红外热像仪在建筑检测的主要应用有：

3、(1)建筑节能检测：检测热工缺陷，热桥缺陷，外墙保温节能等，确保建筑性能及质量，避免造成重大损失或危害，并对建筑节能起到评估作用。

4、(2)建筑质量检测：用于建筑渗漏、电气系统、暖通空调系统、管路系统等检测，例如：渗水、外墙空鼓、管道密封不良、电气故障等。

5、随着人们的生活水平逐渐提高，建筑能耗占总建筑耗能的比例也逐渐提高，解决建筑能耗问题的关键即是建筑节能。因此，近年来各地相继出台了绿色建筑或节能建筑等建筑围护结构的评价标准，对建成建筑以及建筑围护结构热工性能检测与评价不仅是技术难点、研究重点，同时也是更快推广节能型建筑的重要举措。

6、传统的检测方法已不能满足建筑业发展的需要，而红外热像检测技术为解决上述问题提供了全新的思路。具有快速、远距离、无污染不破坏构件等优点。红外热像仪将肉眼无法观测的物体红外辐射能转为电信号表示，可以提早检测出的建筑物的缺陷，方便人们尽早采取对应的措施，减少因为这些缺陷可能造成的巨大损失，减少不必要的人员伤亡，节约社会成本。但是如何应用红外图像快速准确地检测出建筑物的热工缺陷区域，是现阶段亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种建筑物热工性能检测方法、系统、电子设备及介质，能够应用红外图像快速准确地检测出建筑物的热工缺陷区域。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种建筑物热工性能检测方法，所述检测方法包括：

4、应用三维激光扫描仪获取待检测建筑物的三维点云数据以及应用红外热像仪获取所述待检测建筑物的红外热像图；

5、对所述三维点云数据进行滤波，得到滤波后的点云数据；

6、根据所述滤波后的点云数据构建初始三维模型；

7、对所述初始三维模型进行位置校正，得到实际三维模型；

8、将所述待检测建筑物的红外热像图进行拼接，得到待检测建筑物主墙体的全景红外图像；

9、将所述待检测建筑物主墙体的全景红外图像中各像素点经过坐标转换后映射到所述实际三维模型的各坐标点，得到待检测建筑模型；

10、计算所述待检测建筑模型的等温区域，并根据所述等温区域判断所述待检测建筑物是否存在缺陷以及缺陷的位置。

11、可选地，根据所述滤波后的点云数据构建初始三维模型，具体包括：

12、根据所述滤波后的点云数据，构造所述待检测建筑物的建筑线框图；

13、根据所述待检测建筑物的建筑线框图，应用建模软件，得到初始三维模型。

14、可选地，将所述待检测建筑物的红外热像图进行拼接，得到待检测建筑物主墙体的全景红外图像，具体包括：

15、将所述待检测建筑物的红外热像图进行拼接，得到待检测建筑物的初始全景图像；

16、去除所述待检测建筑物的初始全景图像中的背景，得到得到待检测建筑物主墙体的全景红外图像。

17、可选地，将所述待检测建筑物主墙体的全景红外图像中各像素点经过坐标转换后映射到所述实际三维模型的各坐标点，得到待检测建筑模型，具体包括：

18、以红外热像仪的镜头光电为原点，建立红外热像仪坐标系；

19、所述红外热像图的一个端点为原点，建立像素坐标系；

20、以所述红外热像仪坐标系与所述像素坐标系的垂直相交点为原点，建立红外热像图坐标系；

21、根据所述红外热像仪坐标系，建立所述待检测建筑物的世界坐标系；

22、将所述建筑物表面任意一点经过旋转、平移、透视映射到红外热像图的对应像素点，得到映射关系；

23、根据所述映射关系，得到待检测建筑模型。

24、可选地，计算所述待检测建筑模型的等温区域，并根据所述等温区域判断所述待检测建筑物是否存在缺陷以及缺陷的位置，具体包括：

25、计算所述待检测建筑模型的主墙体的多个墙面等温区域；

26、根据多个所述墙面等温区域，以温度为横轴，以温度出现的频率或者像素数为纵轴，建立直方图分布；

27、获取所述直方图分布中的峰值温度；所述峰值温度为直方图中出现频率或者像素数最多的温度值；

28、当所述峰值温度位于设定缺陷区域温度阈值范围内时，所述峰值温度对应的墙面等温区域为缺陷区域。

29、可选地，所述检测方法还包括计算所述待检测建筑物的热工缺陷比。

30、可选地，计算所述待检测建筑物的热工缺陷比，具体包括：

31、计算各所述墙面等温区域的面积；

32、根据各所述墙面等温区域的面积，得到待检测建筑模型的主墙体的面积和所述缺陷区域的面积；

33、根据所述缺陷区域的面积与所述主墙体的面积的比值，得到待检测建筑物的热工缺陷比。

34、一种建筑物热工性能检测系统，应用于上述的建筑物热工性能检测方法，所述检测系统包括：

35、获取模块，用于应用三维激光扫描仪获取待检测建筑物的三维点云数据以及应用红外热像仪获取所述待检测建筑物的红外热像图；

36、滤波模块，用于对所述三维点云数据进行滤波，得到滤波后的点云数据；

37、构建模块，用于根据所述滤波后的点云数据构建初始三维模型；

38、校正模块，用于对所述初始三维模型进行位置校正，得到实际三维模型；

39、拼接模块，用于将所述待检测建筑物的红外热像图进行拼接，得到待检测建筑物主墙体的全景红外图像；

40、映射模块，用于将所述待检测建筑物主墙体的全景红外图像中各像素点经过坐标转换后映射到所述实际三维模型的各坐标点，得到待检测建筑模型；

41、判断模块，用于计算所述待检测建筑模型的等温区域，并根据所述等温区域判断所述待检测建筑物是否存在缺陷以及缺陷的位置。

42、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的建筑物热工性能检测方法。

43、一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的建筑物热工性能检测方法。

44、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

45、本发明通过对待检测建筑物建立三维模型，同时将待检测建筑物主墙体的全景红外图像中各像素点经过坐标转换后映射到实际三维模型的各坐标点，得到待检测建筑模型；对待检测建筑模型的等温区域进行计算，从而判断待检测建筑物是否存在缺陷以及缺陷的位置。通过待检测建筑模型能够直观地看到待检测建筑物主墙体的红外热成像图像，能够方便地进行热工性能检测，并且，当检测到缺陷区域时，通过对缺陷区域进行修复，将修复后的红外热成像图像及时映射到实际三维模型，能够直观地看到修复后的待检测建筑物主墙体的红外热成像图像，及时检测修复是否成功。同时在建筑的使用过程中，也能够在设定的时间点对建筑进行热工性能检测，及时修复缺陷区域。