[發(fā)明專利]一種基于MATLAB軟件的清水混凝土外觀質(zhì)量評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010125469.3
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111462039A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 錢春香;芮雅峰;鄭春揚;李偉
• 申請（專利權）人: 江蘇奧萊特新材料股份有限公司;東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于MATLAB軟件的清水混凝土外觀質(zhì)量評價方法，采集圖像后測試清水混凝土表面色差，以灰度標準差評價清水混凝土外觀質(zhì)量，定量評價標準為：當灰度標準差為0～6時，清水混凝土外觀質(zhì)量為優(yōu)秀；當灰度標準差為6～12時，清水混凝土外觀質(zhì)量為合格；當灰度標準差大于12時，清水混凝土外觀質(zhì)量為不合格。以離散程度評價色差均勻度，離散程度不超過2.5％時，色差分布均勻。測試評價過程為：使用無人機現(xiàn)場采集外觀圖像，采用MATLAB軟件調(diào)取函數(shù)對圖像中各個像素點的灰度值進行分析，編輯灰度標準差公式，利用軟件編程功能將各個像素點的灰度值代入進行計算，利用函數(shù)導出所有像素點灰度分布直方圖，通過等格劃分法將圖像均勻劃分，計算色差離散程度。

技術領域

本發(fā)明涉及土木工程，具體涉及一種清水混凝土等平整表面的外觀質(zhì)量評價方法。

背景技術

混凝土是量大面廣的工程應用材料，隨著建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，既對混凝土性能提出嚴格要求，混凝土的外觀質(zhì)量要求也逐步提高，要求制備出內(nèi)實外美的功能性混凝土材料。對于清水混凝土，要求具有高耐久性的同時具備別具一格的藝術效果，關鍵在于外觀質(zhì)量的高效穩(wěn)定控制。

清水混凝土的外觀質(zhì)量問題包括氣泡、色差、蜂窩麻面等表面缺陷。清水混凝土的外觀質(zhì)量控制對整體結構質(zhì)量改善具有重要意義，表面缺陷嚴重制約了其大規(guī)模推廣和應用。目前缺少清水混凝土外觀質(zhì)量的評價方法，極大的影響了清水混凝土外觀質(zhì)量的控制。根據(jù)清水混凝土的應用要求，提出一種基于MATLAB軟件的混凝土外觀質(zhì)量評價方法，對外觀質(zhì)量控制具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種基于MATLAB軟件的清水混凝土外觀質(zhì)量評價方法，有助于清水混凝土外觀質(zhì)量控制。

技術方案：本發(fā)明提出一種基于MATLAB軟件的清水混凝土外觀質(zhì)量評價方法，根據(jù)灰度標準差為參數(shù)評價清水混凝土的外觀質(zhì)量，包括以下步驟：

(1)現(xiàn)場采集清水混凝土圖像，測試現(xiàn)場光照強度；

(2)調(diào)取函數(shù)信息，對圖像中各個像素點的灰度值進行分析；

(3)編輯灰度標準差公式，利用MATLAB軟件將各個像素點的灰度值代入進行計算，導出清水混凝土圖像信息；

(4)利用函數(shù)導出所有像素點灰度分布直方圖；

(5)分區(qū)域檢測，測定灰度分布的均勻度。

進一步地，色差均勻度表征方法為等格劃分，根據(jù)MATLAB軟件輸出結果，計算子圖像標準差的離散程度，當離散程度不高于2.5％時，色差分布均勻。

進一步地，色差均勻度計算方法為：

為n個子圖像的平均灰度標準差，S_i(Gray)為第i個子圖像的灰度標準差，γ為第i個子圖像標準差相對于值的離散程度。

進一步地，步驟(1)中利用無人機進行現(xiàn)場圖像采集，使用光照計測試現(xiàn)場光照強度；無人機信息采集方式中的無人機包括飛行控制系統(tǒng)，圖像采集裝置，圖像預處理器，導航裝置，觸發(fā)裝置；空管應答機。

進一步地，步驟(2)中使用MATLAB軟件分析時，調(diào)取軟件中圖像分析函數(shù)對灰度值進行分析，灰度標準差公式為：

灰度圖像處理結果為M×N的二維矩陣：S為圖像灰度等級的標準差；M和N分別為圖像的總行數(shù)和總列數(shù)；Gray(i,j)為混凝土實拍圖像的灰度圖像各像素點的灰度值；為標準色卡實拍圖像的灰度平均值。

進一步地，步驟(3)中清水混凝土圖像信息包括灰度平均值及灰度標準差。