[發(fā)明專利]一種早齡期混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂情況的評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010330298.8
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN111681202B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福東;祝棟林;王文強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇禹治流域管理技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/62
• 代理公司: 南京源古知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

1.一種早齡期混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂情況的評(píng)估方法，其特征在于：依次包括以下步驟：

(1)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)表面情況對(duì)其結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行矩形分區(qū)，并利用線感相機(jī)生成各分區(qū)結(jié)構(gòu)表面開裂情況的圖像信息；

(2)將所得各分區(qū)的圖像信息作為輸入數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)圖像進(jìn)行二值化處理，將圖像信息轉(zhuǎn)化為0-1的矩陣圖像信息；

(3)提取各分區(qū)的二值化圖像中的裂縫信息，計(jì)算各分區(qū)的裂縫指數(shù)；

(4)利用盒子法計(jì)算圖像中裂縫的分形維數(shù)；

(5)根據(jù)步驟(3)和步驟(4)所得對(duì)應(yīng)裂縫指數(shù)和分形維數(shù)，繪制裂縫指數(shù)-分形維數(shù)散點(diǎn)圖，通過擬合獲得裂縫指數(shù)與分形維數(shù)之間的關(guān)系式；以裂縫指數(shù)CI等于2×10^-6，并以裂縫指數(shù)等于2×10^-6和對(duì)應(yīng)的分形維數(shù)值，在散點(diǎn)圖上分別繪制對(duì)應(yīng)的兩條直線，將散點(diǎn)圖分成四塊區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)早齡期混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂情況的四個(gè)級(jí)別，即包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四個(gè)等級(jí)；

所述步驟(2)中的圖像二值化處理方法的具體做法是：以線感相機(jī)所得圖像信息作為輸入數(shù)據(jù)，利用MATLAB軟件首先將圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，隨后選取合適的灰度值作為閾值，對(duì)灰度圖像進(jìn)行二值化處理，轉(zhuǎn)化為0-1的矩陣圖像信息；

所述步驟(3)裂縫指數(shù)的具體計(jì)算方法為：

F₀＝F₁₁+F?₂₂(1)

式中，A為圖像區(qū)域面積，t^(k)為第k條裂縫寬度，l^(k)為第k條裂縫長度，θ_i^(k)、θ_j^(k)分別為第k條裂縫法向量與x_i軸、x_j軸的夾角，α、β分別為裂縫寬度和裂縫長度的權(quán)重系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的早齡期混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂情況的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟(4)的具體內(nèi)容為：

分別用邊長為2、2¹、2²……2^a個(gè)像素點(diǎn)組成的方格圖像覆蓋步驟(2)所得的二值化圖像，其中含有裂縫信息的方格數(shù)分別對(duì)應(yīng)n⁽⁰⁾、n⁽¹⁾、n⁽²⁾……n^(a)，采用線性回歸方法對(duì)所得一系列數(shù)據(jù)點(diǎn)(logn^(a),log2^a)進(jìn)行擬合，其斜率即為所求分形維數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的早齡期混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂情況的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟(5)分區(qū)方法具體內(nèi)容為：根據(jù)擬合所得關(guān)系式，代入裂縫指數(shù)CI＝2×10^-6，獲得對(duì)應(yīng)的分形維數(shù)值，以CI＝2×10^-6和對(duì)應(yīng)的分形維數(shù)值在裂縫指數(shù)-分形維數(shù)散點(diǎn)圖上繪出正交的兩條直線，從而將散點(diǎn)圖分成四塊區(qū)域，位于這四塊區(qū)域的點(diǎn)按從左到右、從下到上分別對(duì)應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)級(jí)別，以區(qū)分各分區(qū)開裂情況的嚴(yán)重與否。