[發(fā)明專利]混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)字實(shí)體模型構(gòu)建系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110187231.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112763700B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玥;王達(dá)磊;董一慶;馬云龍;李梓巍;吉煜鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

本發(fā)明涉及一種混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)字實(shí)體模型構(gòu)建系統(tǒng)及方法，整體系統(tǒng)包括檢測(cè)框架、視覺(jué)信息獲取陣列、樣品運(yùn)載組件和視覺(jué)信息處理組件。視覺(jué)信息獲取陣列設(shè)于檢測(cè)框架上，構(gòu)成沿檢測(cè)框架的環(huán)形視覺(jué)場(chǎng)，所述視覺(jué)信息獲取陣列包括多個(gè)激光測(cè)距單元和光學(xué)相機(jī)單元，每個(gè)所述激光測(cè)距單元和光學(xué)相機(jī)單元分別與所述視覺(jué)信息處理組件無(wú)線或有線通信連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)框架、視覺(jué)信息獲取陣列、樣品運(yùn)載組件和視覺(jué)信息處理組件的耦合將梁的全部安全信息構(gòu)建為數(shù)字實(shí)體模型，在質(zhì)量檢測(cè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)預(yù)制梁段進(jìn)行裂縫、變形和其他表觀缺陷等檢測(cè)，具有快速化、標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化、智能化等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)字實(shí)體模型構(gòu)建系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

混凝土構(gòu)件預(yù)制工藝是在工廠或工地預(yù)先加工制作建筑物或構(gòu)筑物的混凝土部件的工藝。采用預(yù)制混凝土構(gòu)件進(jìn)行裝配化施工，具有節(jié)約勞動(dòng)力、克服季節(jié)影響、便于常年施工等優(yōu)點(diǎn)。推廣使用預(yù)制混凝土構(gòu)件，是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要途徑之一。

由于目前預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量及運(yùn)輸過(guò)程中的損耗難以保障，常出現(xiàn)裂縫、蜂窩麻面、離析、破損等病害，繼而影響結(jié)構(gòu)整體的安全性。傳統(tǒng)方法通過(guò)廠內(nèi)工人進(jìn)行手動(dòng)排查，具有費(fèi)時(shí)費(fèi)力、主觀性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果不全面等缺點(diǎn)。因此亟需研發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制梁段成品的質(zhì)量控制和信息化管理的設(shè)備，以此有效支撐結(jié)構(gòu)服役期智能運(yùn)維和性能監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)字實(shí)體模型構(gòu)建系統(tǒng)及方法，在質(zhì)量檢測(cè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)預(yù)制梁段進(jìn)行裂縫、變形和其他表觀缺陷等檢測(cè)，與傳統(tǒng)方法相比具有快速化、標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化、智能化等優(yōu)點(diǎn)，保證了待測(cè)梁端的合理安全使用。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的第一個(gè)目的是保護(hù)一種混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)框架、視覺(jué)信息獲取陣列、樣品運(yùn)載組件和視覺(jué)信息處理組件；

所述視覺(jué)信息獲取陣列設(shè)于檢測(cè)框架上，構(gòu)成沿檢測(cè)框架的環(huán)形視覺(jué)場(chǎng)，所述視覺(jué)信息獲取陣列包括多個(gè)激光測(cè)距單元和光學(xué)相機(jī)單元，每個(gè)所述激光測(cè)距單元和光學(xué)相機(jī)單元分別與所述視覺(jué)信息處理組件無(wú)線或有線通信連接；

所述樣品運(yùn)載組件能夠以特定速度將混凝土預(yù)制梁成品輸運(yùn)穿過(guò)所述檢測(cè)框架；

在混凝土預(yù)制梁成品的動(dòng)態(tài)輸運(yùn)過(guò)程中，通過(guò)激光測(cè)距單元與視覺(jué)信息處理組件的耦合得到混凝土預(yù)制梁成品的稀疏點(diǎn)云模型，通過(guò)光學(xué)相機(jī)單元與視覺(jué)信息處理組件的耦合得到混凝土預(yù)制梁成品的圖像信息，視覺(jué)信息處理組件基于稀疏點(diǎn)云模型實(shí)現(xiàn)圖像信息的拼接，得到混凝土預(yù)制梁成品的表觀全景圖，視覺(jué)信息處理組件采用深度語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)，對(duì)表觀全景圖結(jié)構(gòu)表觀的特征進(jìn)行提取，形成梁段表觀特征向量，并以梁段表觀特征向量實(shí)現(xiàn)混凝土預(yù)制梁成品的質(zhì)量評(píng)價(jià)。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)框架為環(huán)形桁式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述樣品運(yùn)載組件為貫穿所述檢測(cè)框架的水平輸運(yùn)設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述樣品運(yùn)載組件為軌道式輸運(yùn)設(shè)備、傳送帶式輸運(yùn)設(shè)備、工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人中的一種。

進(jìn)一步地，所述視覺(jué)信息獲取陣列還包括同步采集器，所述同步采集器分別與各個(gè)激光測(cè)距單元和光學(xué)相機(jī)單元電連接。

進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距單元為多點(diǎn)紅外測(cè)距傳感器，所述光學(xué)相機(jī)單元為多目相機(jī)。

進(jìn)一步地，所述視覺(jué)信息處理組件包括微處理器以及通過(guò)主線與微處理器連接的主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器，所述主線上連接有信號(hào)傳輸器，所述信號(hào)傳輸器與所述同步采集器無(wú)線或有線連接。

進(jìn)一步地，所述混凝土預(yù)制梁成品質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)還包括運(yùn)載組件控制單元和人機(jī)交互界面，所述人機(jī)交互界面與所述運(yùn)載組件控制單元電連接。