[發明專利]一種清水混凝土色差分析/檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202010523766.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111681289A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 范宏;苗潤陽;金祖權;王鵬剛;楊海川
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/11;G06T7/62;G06T7/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明土木工程清水混凝土外觀質量評價領域，涉及一種清水混凝土色差分析/檢測方法及系統，將RGB彩色圖像轉化為RGB三個顏色通道值，分別對每個顏色通道計算標準差，然后對三個顏色通道的標準差進行分析，實現對清水混凝土的色差分析的準確評價。同時，還采用相對面積(色差區域占整個圖像的比率大小)和差異程度(色差缺陷區域和非色差缺陷區域的顏色差異程度的大小)兩個指標來對色差缺陷進行評價。采用圖像分割確定相對面積，采用色差公式確定差異程度。基于彩色圖像的色差缺陷評價方法，避免了人工色差缺陷評價的主觀性，又避免了基于灰度圖像色差缺陷評價的圖像信息丟失。

技術領域

本發明屬于土木工程清水混凝土外觀質量評價領域，具體涉及一種于彩色圖像的色差評價方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

清水混凝土即一次成型，不做任何裝飾的混凝土，其以混凝土本身的自然質感與精心設計的明縫、禪縫和對拉螺栓孔組合形成的自然狀態作為裝飾面的建筑表現形式，廣泛應用于工業建筑、民用工程中高層、公共建筑以及市政橋梁中。

清水混凝土建筑起源于國外，在日本以及歐美等國家得到了廣泛的應用，成為了一種新的建筑流派。我國清水混凝土技術于20世紀80年代后期開始試用，其發展過程可概括為原始清水混凝土、清水混凝土、鏡面清水混凝土和彩色清水混凝土四個階段。

清水混凝土備受青睞和廣泛應用的原因主要有以下幾個方面：(1)清水混凝土不做任何修飾，顏色均勻、光滑、美觀，截面尺寸準確，棱角倒圓，線條順暢，層間過渡自然。(2)清水混凝土的觀感質量達到較高的藝術境界，不做任何裝飾，取消了抹灰層和面層。(3)環境效益顯著：清水混凝土技術既取消抹灰又取消了濕作業，提高了現場文明施工程度，減少了冬季施工，同時也減少了建筑垃圾產生。(4)清水混凝土技術由于取消了抹灰層而消除了抹灰工程易空鼓、脫落和裂縫的質量通病。

清水混凝土要求混凝土表面平整光滑、色澤均勻，無碰損和污染，對拉螺栓及施工縫的設置應整齊美觀，且不允許出現普通混凝土的質量通病。但實際上，由于清水混凝土的施工工藝復雜，而施工隊伍水平的高低不一并且國內尚無嚴格的質量驗收規范和技術標準可遵循。極易造成清水混凝土外觀質量缺陷，這其中以色差缺陷最為常見。因此色差的評價對清水混凝土的施工有著重大的意義。目前常用的清水混凝土色差評價方法有以下兩種：

1、人工評價法。人工評價法是我國標準清水混凝土應用技術規程(JGJ169-2009)采用的方法，是目前采用最廣泛的方法。具體做法為：隨機抽取三到五名經過培訓的色差檢驗員，站在指定距離處，對選定的混凝土表面區域進行打分評價。最后取所有色差檢驗員的平均分，來對色差缺陷進行評價。基于人工的評價方法較容易受人主觀意識的影響，造成評價結果不夠客觀、準確。

2、灰度圖像評價方法。Z.Zhu(Zhu Z，Brilakis I.Detecting air pockets forarchitectural concrete quality assessment using visual sensing[J].ElectronicJournal of Information Technology in Construction,2008,13:86-102.)提出了一種基于灰度圖像的色差評價方法，具體步驟為獲取混凝土圖像，對圖像進行灰度轉換，計算灰度圖像的標準差。然后將色差缺陷簡單的區分為合格與不合格。彭海濤(彭海濤,蘇捷,方志,等.基于圖像分析技術的混凝土表面色差檢測及評定[J].公路工程，2012(5)，19-22)在Z.Zhu的基礎上，同樣是計算圖像的灰度標準差，但引入了人眼亮度對比閾值、視角大小等概念，依據分級隸屬函數，對色差缺陷進行模糊評價。

以上的灰度圖像評價方法均基于灰度圖像法，依據標準差進行色差評價。將RGB圖像按照一定的算法轉化為灰度圖像，但轉換成灰度圖像有個較大的缺點，轉換之后會在較大的程度上丟失圖像的色彩信息，造成評價不準確。