[發(fā)明專利]一種不銹鋼覆層鋼筋厚度識別方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112598723B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚建平;李臻;楊政;張清芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/66;G06T7/136;G06T7/181;G06T7/90;G06T7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 胡喜舟

本發(fā)明公開了一種不銹鋼覆層鋼筋厚度識別方法、裝置及存儲介質(zhì)，其中方法包括：獲取制樣后的待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像；將待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像旋轉(zhuǎn)至水平；對水平的待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像進行預(yù)處理，得到待檢測復(fù)合鋼筋端面二值化圖像；根據(jù)待檢測復(fù)合鋼筋端面二值化圖像提取覆層內(nèi)外側(cè)輪廓，并進行像素標(biāo)定；過待檢測復(fù)合鋼筋圓心做N條直線，求解出覆層內(nèi)外側(cè)輪廓與N條直線的相交的像素點位置，并基于像素標(biāo)定計算得到待檢測復(fù)合鋼筋的覆層厚度的最小值。本方案數(shù)學(xué)模型簡單、可靠，其識別精度可達1um；可實現(xiàn)不同直徑的復(fù)合鋼筋厚度檢測，魯棒性高，適應(yīng)能力強；無接觸式檢測，不會破壞原有的覆層結(jié)構(gòu)，檢測效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及覆層厚度檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種不銹鋼覆層鋼筋厚度識別方法、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最為廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)，但是普通鋼筋的耐腐蝕性差，鋼筋易銹蝕膨脹，當(dāng)體積增大導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力超過混凝土的彈性極限時，就會造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。據(jù)不完全統(tǒng)計，2019年我國由于氯鹽腐蝕所造成的經(jīng)濟損失可占到GDP的3％，其中與鋼筋腐蝕相關(guān)的腐蝕損失約占總腐蝕損失的40％。

針對日益嚴(yán)重的腐蝕問題，本團隊研發(fā)了一種不銹鋼復(fù)合鋼筋，即芯部為碳素鋼、覆層為不銹鋼，利用加工工藝使兩部分金屬達到冶金結(jié)合的一種性能優(yōu)越的鋼筋，但經(jīng)過多次試驗得到：復(fù)合鋼筋的抗腐蝕性能與不銹鋼覆層厚度緊密相關(guān)，尤其是鋼筋縱肋以及橫肋形成處，對腐蝕更為敏感，只有當(dāng)覆層厚度達到0.17mm，才能滿足新一代電力、能源以及海洋工程等領(lǐng)域的用鋼需求。但目前，缺乏精確檢測覆層厚度的裝置及方法，這也是限制覆層鋼筋廣泛應(yīng)用重要原因之一。

專利號：CN201921320495.0設(shè)計了一種覆層厚度檢測儀，該裝置是將檢測膜放置在基板上，然后通過觸頭按壓基板上的檢測膜來實現(xiàn)測量檢測膜的厚度，但是上述裝置只能測量檢測膜的整體厚度，無法實現(xiàn)覆層厚度的單獨測量。專利號：CN201921885019.3設(shè)計了一種熱鍍鋅層厚度檢測裝置，其工作原理為：首先將厚度檢測儀的測量探頭固定在壓板底部，然后通過氣缸對壓板進行推動，最后利用壓板底部測量探頭對鍍鋅層的厚度進行測量。該裝置存在兩個弊端，一、只能測量板件鍍鋅厚度，無法對復(fù)合型材進行覆層厚度的測量；二、上述測量為接觸式測量，會對覆層造成一定程度的破壞。專利號：CN201510499928.3設(shè)計了一種遺傳小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路覆冰厚度識別方法，該方法首先是通過圖像傳感器獲取輸電線路覆冰圖像，然后進行預(yù)處理與邊緣檢測，最后利用遺傳小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別輸電線路覆冰厚度，該方法的弊端為：一、精度較低，無法達到um級；二、只能識別覆冰的平均厚度，無法求解覆層厚度的最大值以及最小值等等。

綜上所述，上述檢測方法均無法有效識別復(fù)合鋼筋的覆層厚度，而鋼筋覆層厚度的有效識別已成為限制其大批量生產(chǎn)的重大技術(shù)難點。因此，目前急需設(shè)計一種識別精度高、無接觸式檢測的鋼筋覆層厚度識別方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種不銹鋼覆層鋼筋厚度識別方法、裝置及存儲介質(zhì)，以解決現(xiàn)有的檢測方法均無法有效識別復(fù)合鋼筋的覆層厚度的問題。

第一方面，提供了一種不銹鋼覆層鋼筋厚度識別方法，包括：

獲取制樣后的待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像；

將待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像旋轉(zhuǎn)至水平；

對水平的待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像進行預(yù)處理，得到待檢測復(fù)合鋼筋端面二值化圖像；

根據(jù)待檢測復(fù)合鋼筋端面二值化圖像提取覆層內(nèi)外側(cè)輪廓，并進行像素標(biāo)定；

過待檢測復(fù)合鋼筋圓心做N條直線，求解出覆層內(nèi)外側(cè)輪廓與N條直線的相交的像素點位置，并基于像素標(biāo)定計算得到待檢測復(fù)合鋼筋的覆層厚度的最小值；其中，N為預(yù)設(shè)值。

進一步地，所述將待檢測復(fù)合鋼筋端面圖像旋轉(zhuǎn)至水平，包括：