[發明專利]基于紅外熱像的外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法

在審

• 申請號: 202011602263.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112669286A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 馬國儒;梁軼循;于清林;王政;馮秀艷;邵路山;李小祥
• 申請（專利權）人: 北京建筑材料檢驗研究院有限公司;哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/62;G06T5/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

基于紅外熱像的外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法，本發明涉及外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法。本發明的目的是為了解決現有紅外熱像法在外墻外保溫缺陷檢測時需檢測人員參與進行檢測判定，導致效率低，準確性差的問題。過程為：一、對采集的紅外熱像圖進行圖像去噪處理，然后將去噪處理后的圖像轉化為灰度圖像，繪制灰度直方圖；二、計算灰度圖像中像素點的灰度梯度，然后進行非極大值抑制，最后進行閾值篩選，獲得邊緣檢測二值圖；三、得到輪廓提取及勾勒后的二值圖；四、對輪廓提取及勾勒后的二值圖進行閾值分割，將二值圖缺陷和背景分割開；五，計算缺陷面積和損傷程度。本發明用于本發明涉及外墻外保溫系統評價領域。

技術領域

本發明涉及外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法。

背景技術

建筑外墻外保溫系統可以有效改善墻體保溫性能，保護主體結構，是實現我國建筑節能目標的重要技術手段之一。目前應用范圍最廣的是有機苯板類外保溫系統。受原材料、施工質量及體系復雜性等因素影響，該類外墻外保溫系統質量參差不齊，已安裝外墻外保溫系統的構筑物時常發生外保溫層脫落的現象，為城市建筑物安全帶來極大的挑戰。如何對已完成外墻外保溫系統及新建外保溫工程進行高效準確的質量監測評定，及時發現系統缺陷避免造成人員財產損失是目前行業工作者亟需解決的問題之一。傳統的外保溫系統缺陷檢測主要是通過人力小錘敲擊等方式，效率低下，成本較高，且檢測效果不盡人意。根據外墻外保溫系統的溫敏特性，研究人員提出利用紅外熱像法對外墻外保溫系統缺陷進行定位與表征的方法。紅外熱像法，顧名思義，就是利用紅外圖像作為表征手段的一種檢測方法。紅外熱像圖展示了目標表面的溫度分布，而沒有缺陷的外保溫層可以視為均質材料，可以認為其表面溫度均勻分布；當發生缺陷時，體系導熱系數改變，溫度變化，產生溫差。通過分析紅外熱像圖，可以捕捉到溫度變化，進而推斷獲得缺陷位置及類型等信息，進而實現缺陷的檢測。

目前，紅外熱像法在外墻外保溫缺陷檢測方面雖然有較多應用，但大多以定性為主，尚需檢測人員參與進行檢測判定，效率較低。因此，亟需一種自動化程度和精準度比較高的缺陷檢測方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有紅外熱像法在外墻外保溫缺陷檢測時需檢測人員參與進行檢測判定，導致效率低，準確性差的問題，而提出基于紅外熱像的外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法。

基于紅外熱像的外墻外保溫系統缺陷識別與損傷程度評價方法具體過程為：

外墻外保溫系統是指目前廣泛使用的外墻圍護結構，有許多不同的類別，起到保溫作用的外墻圍護結構都可以稱之為外保溫系統。

步驟一、無人機采集建筑外墻的紅外熱像圖，對采集的紅外熱像圖進行圖像去噪處理，然后將去噪處理后的圖像轉化為灰度圖像，繪制灰度直方圖；

步驟二、計算灰度圖像中像素點的灰度梯度，然后進行非極大值抑制，最后進行閾值篩選，獲得邊緣檢測二值圖；

步驟三、運用輪廓提取算法提取邊緣檢測二值圖的輪廓，完成輪廓提取；利用輪廓勾勒算法對提取的輪廓進行勾勒，得到輪廓提取及勾勒后的二值圖；

步驟四、對輪廓提取及勾勒后的二值圖進行閾值分割，將二值圖缺陷和背景分割開；

步驟五，基于步驟四，計算缺陷面積和損傷程度。

本發明的有益效果為：

本發明準確、高效，提高了外墻外保溫缺陷識別與損傷程度評價的效率、準確性。本發明僅需人工導入圖片及參數，即可獲得判定結果，極大提高了外保溫缺陷檢測的自動化程度。本發明可以實現缺陷的實時監測，為外保溫脫落預警提供指導。本發明提高了外保溫缺陷識別的智能化、自動化和準確性。本發明為外墻外保溫系統缺陷的自動識別與損傷程度評價提供了解決方案。可以實現缺陷識別及其輪廓的勾勒、缺陷面積的計算輸出和損傷程度的計算輸出。