[發明專利]混凝土構件損傷檢測與評估方法及其系統

在審

• 申請號: 202310215204.6
• 申請日: 2023-03-08
• 公開（公告）號: CN116152219A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 楊鑠;許清風;徐佳琦
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院有限公司;上海建科預應力技術工程有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T3/40;G06T7/68;G06V10/82;G06V10/88;G06V10/764
• 代理公司: 上海九澤律師事務所 31337
• 代理人: 周啟安

1.一種混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取第一圖像并對所述第一圖像進行裁剪，以獲取第二圖像，所述第一圖像為已有試驗及實際工程中受損混凝土構件的局部圖像，所述第二圖像為適應損傷目標分割模型的混凝土構件的損傷圖像；

獲取標注文件和標注圖像，所述標注文件為通過多段線對所述第二圖像標注后生成的，所述標注圖像為所述多段線對所述第二圖像標注后生成的圖像；

對所述標注文件進行處理以適應所述損傷目標分割模型，并在所述標注圖像和標注文件對目標分割模型訓練后，獲取相應的最優權重參數；

獲取第三圖像，并基于所述最優權重參數和損傷目標分割模型對所述第三圖像進行識別，以得到所述第三圖像中混凝土構件損傷的掩碼和損傷類型，所述第三圖像為待檢測混凝土構件的損傷圖像；

當所述待檢測混凝土構件的損傷類型為裂縫時，基于所述裂縫的掩碼提取第一像素點，所述第一像素點為所述待檢測混凝土構件真實裂縫對應的像素點；

獲取圖像采集設備的像素解析度，并根據所述像素解析度獲取所述第一像素點和其他損傷掩碼對應的幾何參數。

2.根據權利要求1所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述獲取第三圖像，并基于所述最優權重參數和損傷目標分割模型對所述第三圖像進行識別，包括：

通過所述圖像采集設備多次對所述待檢測混凝土構件進行拍照，以得到多個相互具有重疊區的圖像；

基于SURF算法的圖像拼接方法將所述多個相互具有重疊區的圖像拼接成全景圖像，以消除所述重疊區；

通過對所述全景圖像進行裁剪，得到所述第三圖像。

3.根據權利要求1所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過MaskR-CNN卷積神經網絡對所述第三圖像進行識別，以獲取待檢測混凝土構件的損傷類型、邊界框和位于所述邊界框內的掩碼；

建立與損傷程度相對應的損傷等級標準，所述損傷程度為預先設置的用于判定損傷等級的配置參數；

基于所述損傷類型、損傷程度和損傷等級標準創建數據庫。

4.根據權利要求3所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述損傷類型包括混凝土裂縫、保護層剝落、混凝土壓碎、鋼筋露出、鋼筋屈曲和斷裂；

所述數據庫中包括所述損傷類型、損傷等級標準以及所述損傷程度與損傷等級標準之間的對應關系，用于對所述第三圖像進行評估，以獲取所述待檢測混凝土構件的損傷等級。

5.根據權利要求1所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述獲取第三圖像，并基于所述最優權重參數和損傷目標分割模型對所述第三圖像進行識別，之后包括：

截取所述裂縫掩碼所在邊界框內的圖像；

對所述邊界框內圖像進行濾波去噪，去除所述裂縫掩碼以外的像素點，并進行閾值分割和形態學分析，以提取出第一像素點。

6.根據權利要求1所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述獲取圖像采集設備的像素解析度，包括：

獲取所述圖像采集設備標定后的內外參數；

根據所述標定后的內外參數進行計算，以獲取所述像素解析度。

7.根據權利要求1至6任一項所述的混凝土構件損傷檢測與評估方法，其特征在于，所述方法還包括：

提取所述第一像素點之后，通過形態學分析確定所述第一像素點的中心線；

基于所述中心線與所述第一像素點邊緣的間距，獲取所述第一像素點的幾何參數；

通過所述第一像素點的最小外接矩形的傾角獲取所述第一像素點的傾角；

其中，所述幾何參數包括第一像素點的寬度和長度。