支架14,所述支架14与一驱动电机连接，在其驱动下可沿所述第一轨道12延 伸的方向往返移动。
[0035]所述支架14上设置有横梁16,所述横梁上设置有横向延伸的第二轨道，所述第二 轨道上设置有监测装置20。所述监测装置20与第二驱动电机连接，并在其驱动下沿所述第 二轨道往返移动。
[0036]进一步的，其中所述监测装置20包括有显示屏操作单元、图像采集单元22以及中 央处理单元。其中所述显示屏操作单元用于接收外部输入的指令，从而根据所述输入指令， 控制整个系统的操作运转。
[0037]所述图像采集单元，例如高清摄像头，用于对所述混凝土测试样品进行不同时间、 不同位置的拍照，以采集所述混凝土测试样品早期裂缝出现时间、裂缝宽度以及裂缝长度 信息，并将这些拍照图像数据传递给所述中央处理单元，由其对其进行图像数据处理，得出 所述混凝土测试样品，其早期裂缝出现时间、裂缝宽度以及裂缝长度信息，然后再将所述图 像数据处理结果输出。
[0038]而所述监测装置的中央处理单元还会所述第一驱动电机和第二驱动电机连接，从 而协调所述监测装置和所述第一驱动电机和第二驱动电机之间的关联运作，从而实现系统 功能。
[0039]具体来讲，在一个实施方式中，一种本发明涉及的混凝土收缩裂缝自动监测系统， 其具体的技术参数如下： 1. 符合规范：CCES 2004/01; 2. 摄像头放大倍数:DIGI CAM系列，10~100倍可调； 3. 摄像头CCD:200W~500W像素可选； 4. 电机精度:0.001謹4与￥2轴协调工作； 5. 减震光学平台：高度1000mm，面积1000* 1100mm; 6 ·米样面积:600*600mm。
[0040] 工作原理:从混凝土试样浇筑完成开始，对试样表面进行循环显微拍摄，通过记录 坐标的方式，对前后同一坐标的图像进行对比，通过编制好的计算机软件来判断试样是否 已开裂或者开裂的程度。
[0041] 图像采集方式是通过拍照的方式，自动采集混凝土早期裂缝出现时间，裂缝宽度， 裂缝长度。其中图像处理方式是采用，基于特征的图像拼接技术（Image Stitching Technologies Based On Features)和色差处理技术（Color Processing Technologies) 相结合。
[0042] 具体来讲，二维图像拼接依据特征信息提取方法的不同，可以分为基于区域和基 于特征两种。基于特征的拼接可以提取有旋转平移缩放不变性的不变量，具有快速准确的 特点，在工业测量中还可人为加入特制标记，使测量更有实用性。
[0043]图像拼接的关键是精确找出相邻图像中重叠部分的位置，然后确定两张图像的变 换关系，然后进行拼接和拼缝融合。但是由于照相机受环境和硬件等条件影响，所要拼接的 图像往往存在平移、旋转、大小、色差及其组合的形变与扭曲等差别。因此，本发明涉及的监 测系统采用基于特征的图像拼接技术，首先对图像进行轮廓提取，然后再对提取的轮廓进 行匹配，从而确定重叠位置，最后对重叠部分进行融合，完成将两幅有重叠的图像拼合成一 张大尺寸图。
[0044]试样是否开裂的评判依据是前后同一坐标两张图片的对比，通过色差处理，挑选 出产生裂纹的图片并对坐标和时间进行记录。产生裂纹附近的图片，又会通过二维图像拼 接技术，计算出裂纹的宽度和长度，以及裂纹面积等指标。
[0045] 在本发明涉及的监测系统，其监测装置内设置的运行软件，会根据接收到的指令， 设定机器硬件的运转进而自动的进行工作。当软件预先设定好的工作时间完成后，会自动 得输出监测结果，包括第一条细微裂缝出现的时间（裂缝的指标可在软件里设定），裂缝的 数量，每条裂缝的长度和最大宽度，裂缝面积等等。
[0046] 进一步的，本发明涉及的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其工作流程可以是 包括以下步骤： 1. 样品的制作:根据国家混凝土耐久性试验规范，在工作平台上的混凝土试模上，成 型混凝土测试样品，分层振捣后抹平； 2. 样品的处理:待样品初凝后，例如，约8小时;在样品表面均匀撒上硫酸钡粉末，使粉 末尽量完全覆盖整个样品表面，例如，其表面积可以是，600X600mm; 3. 试验参数的设定:试验参数主要是测试时间的设定，可以预约试验时间，也可以设 定试验的结束时间，也可以在试验过程中任意时间段终止试验； 4. 试验结果的处理:图像数据处理结果包括第一道裂缝产生的时间，每一道裂缝的坐 标位置，每一道裂缝的长度宽度和面积，总裂缝的长度宽度和面积;而在其他实施方式中， 也可以根据试验要求进行特殊设定。
[0047]本发明涉及的一种新型的混凝土收缩裂缝自动监测系统，其能自动地跟踪监测采 集测试混凝土早期收缩裂缝形成和扩展过程的图像信息，并根据这些图像信息的处理结果 输出所述测试混凝土相关的裂缝图像信息，根据这一结果信息，从而可有效的评估混凝土， 特别是高性能混凝土的早期收缩性能。
[0048]以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用于限制此发明。凡在本发明的精 神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种混凝土收缩裂缝自动监测系统;其特征在于，其包括样品监测工作台，其上设置 有混凝土抗裂试模，用于盛放待监测的混凝土测试样品；所述工作台上还设置有纵向延伸 的第一轨道，所述第一轨道上设置有支架，所述支架在第一驱动装置的驱动下，可沿所述第 一轨道延伸的方向往返移动。2. 所述支架上设置有横梁，所述横梁上设置有横向延伸的第二轨道，所述第二轨道上 设置有裂缝监测装置，所述裂缝监测装置在第二驱动装置的驱动下可沿所述第二轨道往返 移动;其中所述监测装置包括接收指令单元、图像采集单元以及中央处理单元，其中所述指 令接收单元用于接收外部指令;所述图像采集单元用于对所述混凝土测试样品进行不同时 间、不同位置的拍照，以采集所述混凝土测试样品早期裂缝出现的时间、裂缝宽度以及裂缝 长度等信息，并将这些获得的图像数据传送给所述中央处理单元，由其对这些图像数据进 行处理，得出所述混凝土测试样品，其早期裂缝出现时间、裂缝宽度以及裂缝长度等信息； 所述检测装置的中央处理单元还与所述第一驱动装置和第二驱动装置连接，从而协调所述 监测装置和所述第一驱动装置和第二驱动装置之间的关联运作。3. 根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述裂 缝监测装置的指令接收单元包括一个显示屏操作单元，用于接收外部输入的指令，从而根 据所述输入指令，控制整个系统的操作运转。4. 根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述裂 缝监测装置的中央处理单元，其是采用二维图像拼接的方式，来进行图像数据处理的。5. 根据权利要求3所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述中 央处理单元，其采用的二维图像拼接图像处理方式，是基于特征的图像拼接技术，进行图像 数据处理。6. 根据权利要求3所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述中 央处理单元，其采用的二维图像拼接图像处理方式，是基于色差处理技术，进行图像数据处 理。7. 根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述图 像采集单元，其采用的高清摄像头，其放大倍数在10~100倍。8. 根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述图 像米集单兀，其米用的尚清摄像头，其像素在200~ 1000W。9. 根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述第 一驱动装置和第二驱动装置，包括驱动电机。10. 根据权利要求8所述的一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其特征在于:其中所述 驱动电机包括步进电机或是伺服电机中的一种，根据权利要求1所述的一种混凝土收缩裂 缝自动监测系统，其特征在于:其中所述第一轨道包括两个，两者平行设置，所述支架架设 在所述两平行的第一轨道上。
【专利摘要】本发明揭示了一种混凝土收缩裂缝自动监测系统，其包括样品监测工作台，用于盛放待监测的混凝土测试样品。所述工作台上还设置有纵向延伸的第一轨道，所述第一轨道上设置有支架，所述支架在第一驱动装置的驱动下，可沿所述第一轨道延伸的方向往返移动。所述支架上设置有横梁，所述横梁上设置有横向延伸的第二轨道，所述第二轨道上设置有裂缝监测装置，所述裂缝监测装置在第二驱动装置的驱动下可沿所述第二轨道往返移动。其中所述监测装置用于对所述混凝土测试样品进行相关的裂缝监测并输出结果。
【IPC分类】G01N21/88
【公开号】CN105548202
【申请号】CN201610029827
【发明人】李书进, 厉见芬, 钱红萍
【申请人】常州工学院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月15日