[發明專利]一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測方法及其檢測系統

在審

• 申請號: 202010064715.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111103297A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 倪文暉;仇錚;李暢;楊曉峰;毛金龍;陳敏
• 申請（專利權）人: 無錫市建筑工程質量檢測中心
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N25/72;B64C39/02
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

1.一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測系統，其特征在于，由無人機、無人機遙控器、數據測量控制處理裝置組成；

所述數據測量控制處理裝置安裝于無人機上，所述數據測量控制處理裝置包括遙測模塊、地面人機交互模塊、自穩測控模塊、以及設置于無人機內的圖像視頻存儲模塊及圖像無線傳輸模塊一；

所述無人機搭載數據測量控制處理裝置由無人機遙控器進行地面遙控或者按照預設方案對建筑物任意高度的外墻面層進行檢測。

2.根據權利要求1所述的一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測系統，其特征在于，所述自穩測控模塊包括自穩云臺、旋轉角傳感器、紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀、數據測控處理模塊；

所述旋轉角傳感器安裝于所述自穩云臺的Z軸方向，所述紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀為光學同軸設置，所述數據測控處理模塊安裝于所述紅外熱成像儀背離鏡頭一面；

所述紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀分別連入數據測控處理模塊；所述數據測控模塊還與圖像視頻存儲模塊、旋轉角傳感器、遙測模塊相連接，所述遙測模塊還與圖像視頻存儲模塊相連接，并與地面人機交互模塊進行無線通訊；所述圖像視頻存儲模塊還與圖像無線傳輸模塊一相連接并與地面人機交互模塊進行無線通訊；

所述數據測控處理模塊由隨屏顯示發生器、隨屏顯示發生器、微處理器一、氣壓高度傳感器、加速度垂直角傳感器組成。

3.根據權利要求1所述的一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測系統，其特征在于，所述遙測模塊由隨屏顯示發生器三、微處理器二、加速度垂直角傳感器、遙控信號解析微處理器、無線傳輸模塊組成。

4.根據權利要求1所述的一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測系統，其特征在于，所述地面人機交互模塊由圖像無線傳輸模塊二、顯示器、無線傳輸模塊、遙控信號編碼微處理器、鍵盤組成。

5.一種建筑外墻面層質量的非接觸式檢測方法，其特征在于，是一種建筑外墻面層空鼓尺寸、裂縫長度、冷熱橋尺寸、脫落尺寸質量問題的非接觸式檢測方法，其步驟如下：

（1）搭建數據測量控制處理裝置時，將紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀光學同軸設置，并將紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀與數據測控處理模塊的對應端口相連，系統啟動后，無人機搭載遙測模塊、自穩測控模塊、圖像視頻存儲模塊及圖像無線傳輸模塊一，由無人機遙控器遙控或者按照預設方案對建筑外墻面層進行拍攝；

（2）設置于所述自穩測控模塊的紅外熱成像儀、可見光攝像頭、激光測距儀連續拍攝建筑外墻面層并測量拍攝距離，圖像及距離數據傳輸至數據測控處理模塊；進一步的，在拍攝過程中，鏡頭的垂直角通過設置于數據測控處理模塊內的加速度垂直角傳感器一進行監測，監測數據經由微處理器一處理后通過隨屏顯示發生器及隨屏顯示發生器分別疊加于紅外熱成像及可見光畫面，由地面檢測人員分析控制，以確保水平拍攝；進一步的，Z軸的垂直角通過設置于遙測模塊內的加速度垂直角傳感器二進行監測，監測數據經由微處理器二處理后通過隨屏顯示發生器三疊加于紅外熱成像畫面，由地面檢測人員分析控制，以確保Z軸垂直于水平面；

（3）在數據測控處理模塊中，隨屏顯示發生器及隨屏顯示發生器分別對目標平面的紅外熱成像圖及可見光圖進行標尺疊加處理，微處理器一將距離數據解析后傳輸至隨屏顯示發生器及隨屏顯示發生器分別疊加于紅外熱成像及可見光畫面，與此同時，氣壓高度傳感器實時檢測系統當前的高度，高度數據傳輸至所述微處理器一解析后由隨屏顯示發生器及隨屏顯示發生器分別疊加于紅外熱成像及可見光畫面，經過數據疊加處理后的視頻傳輸至遙測模塊及圖像視頻存儲模塊后，再由圖像無線傳輸模塊一實時發送至地面人機交互模塊；

（4）當無人機上升/下降高度差達到預設值或者地面人機交互模塊發出檢測的遙控指令時，微處理器一開始執行單次檢測，此時處理器執行鏡頭光學軸與目標平面的水平角α角的測量程序，α角測量完畢后讀取拍攝距離D，并分別計算紅外熱像圖及可見光圖像中的目標物比例系數，隨后將比例系數及無人機飛行高度傳輸至隨屏顯示發生器及隨屏顯示發生器分別疊加于紅外熱成像及可見光畫面；隨后，所述微處理器一向紅外熱成像儀及遙測模塊發送保存指令，繼而由遙測模塊向圖像視頻存儲模塊發送保存指令，所述圖像視頻存儲模塊將疊加有數據的畫面以圖片或者視頻的形式進行保存；與此同時，疊加有數據的畫面經由圖像無線傳輸模塊一向地面人機交互模塊發送實時畫面；至此單次檢測結束；若所拍攝圖像的測量α角不滿足誤差控制要求，則由檢測人員調整無人機方位后，通過地面人機交互模塊再次發出檢測指令；

（5）檢測人員實時通過地面人機交互模塊顯示畫面的標尺讀數、比例系數、測量誤差控制因子對外墻面層空鼓尺寸、裂縫長度、冷熱橋尺寸、脫落尺寸質量問題進行定量測量；也可以后期讀取所述圖像視頻存儲模塊內保存的圖片及所述紅外熱成像儀內保存的目標平面溫度場分布文件對檢測結果進一步分析。