本申請(qǐng)涉及施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、3d打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在使用混凝土和其他水泥基材料方面，展現(xiàn)出了巨大的潛力，例如，3d打印可以直接打印出墻體、柱子、梁、樓板等建筑構(gòu)件，這些構(gòu)件可以預(yù)制后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。3d打印可以根據(jù)客戶需求定制建筑構(gòu)件，滿足個(gè)性化和差異化的市場(chǎng)需求等。

2、如專利公開(kāi)號(hào)為cn116630282a的中國(guó)專利公開(kāi)了基于深度學(xué)習(xí)的3d打印橋預(yù)制箱梁施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使用的方法包括步驟：獲取3d打印橋預(yù)制箱梁施工過(guò)程中打印區(qū)域的缺陷圖像；所述缺陷圖像經(jīng)預(yù)處理后標(biāo)注缺陷類型，測(cè)量所標(biāo)注缺陷目標(biāo)的實(shí)際框在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的實(shí)際尺寸和所在圖片中的像素尺寸；將標(biāo)注后的缺陷圖像分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；構(gòu)建用于目標(biāo)檢測(cè)與測(cè)量的收斂模型，所述收斂模型包括目標(biāo)檢測(cè)算法和轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊，所述目標(biāo)檢測(cè)算法用于獲得缺陷圖像中預(yù)測(cè)框的像素大小，轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊用于根據(jù)預(yù)測(cè)框的像素大小利用實(shí)際框的實(shí)際尺寸和像素尺寸的換算比m獲得缺陷的預(yù)測(cè)實(shí)際尺寸；利用訓(xùn)練集訓(xùn)練目標(biāo)檢測(cè)算法，輸出為預(yù)測(cè)框的像素大小，經(jīng)轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊獲得缺陷的預(yù)測(cè)實(shí)際尺寸；測(cè)試集輸入到訓(xùn)練后的目標(biāo)檢測(cè)算法，獲得測(cè)試集預(yù)測(cè)框的像素寬度，采用校準(zhǔn)算法對(duì)轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊中的換算比m進(jìn)行修正。

3、該種方式在光照強(qiáng)度較暗，或者較亮的情況下對(duì)于橋預(yù)制箱梁的損壞識(shí)別效果不理想，尤其是對(duì)于過(guò)曝位置或者較暗的位置的損壞識(shí)別效果差，甚至無(wú)法識(shí)別，導(dǎo)致質(zhì)量識(shí)別的錯(cuò)誤率上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決光照影響造成的橋預(yù)制箱梁質(zhì)量識(shí)別錯(cuò)誤率高的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，包括步驟：獲取梁體表面的灰度圖，計(jì)算灰度圖中各灰度等級(jí)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所有像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值，對(duì)比值分類得到多個(gè)分類范圍；在各分類范圍中，計(jì)算裂縫系數(shù)，并將各分類范圍在每幀灰度圖中的裂縫系數(shù)均值作為各分類范圍中像素點(diǎn)的修正值，根據(jù)修正值得到修正權(quán)重；根據(jù)預(yù)設(shè)的計(jì)算模型計(jì)算各像素點(diǎn)為裂縫像素點(diǎn)的概率，計(jì)算概率與修正權(quán)重的乘積，響應(yīng)于乘積大于預(yù)設(shè)閾值，得到存在裂縫的異常監(jiān)測(cè)結(jié)果。

4、可選的，裂縫系數(shù)的計(jì)算方法包括步驟：在任一分類范圍內(nèi)，提取灰度值不等于255的所有像素點(diǎn)組成的連通域；獲取連通域的最小外界矩形的兩條短邊的中點(diǎn)的位置坐標(biāo)，根據(jù)位置坐標(biāo)計(jì)算偏移距離；偏移距離的計(jì)算公式為：，其中，為第個(gè)像素點(diǎn)的偏離距離，為第一個(gè)中點(diǎn)的橫坐標(biāo)值，為第一個(gè)中點(diǎn)的縱坐標(biāo)值，為第二個(gè)中點(diǎn)的橫坐標(biāo)值，為第二個(gè)中點(diǎn)的縱坐標(biāo)值，為第個(gè)像素點(diǎn)的縱坐標(biāo)值，為第個(gè)像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)值；根據(jù)偏移距離計(jì)算裂縫系數(shù)。

5、可選的，根據(jù)偏移距離計(jì)算裂縫系數(shù)中，裂縫系數(shù)的計(jì)算公式為：，其中，為裂縫系數(shù)，為連通域的所有像素點(diǎn)的偏離距離的集合，為第個(gè)像素點(diǎn)的偏離距離。

6、可選的，根據(jù)偏移距離計(jì)算裂縫系數(shù)中，裂縫系數(shù)的計(jì)算公式為：，其中，為裂縫系數(shù)，為連通域的所有像素點(diǎn)的偏離距離的集合，為第個(gè)像素點(diǎn)的偏離距離,為雙曲正切函數(shù)。

7、可選的，根據(jù)修正值得到修正權(quán)重中，修正權(quán)重的計(jì)算公式為：

8、，其中，表示第個(gè)修正值對(duì)應(yīng)的修正權(quán)重，表示第個(gè)修正值，表示第個(gè)修正值，表示修正值的總數(shù)。

9、可選的，根據(jù)預(yù)設(shè)的計(jì)算模型計(jì)算各像素點(diǎn)為裂縫像素點(diǎn)的概率中，計(jì)算模型為全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

10、可選的，獲取梁體表面的灰度圖，包括步驟：獲取梁體的拍攝視頻，對(duì)視頻進(jìn)行抽幀得到幀圖像；對(duì)幀圖像進(jìn)行灰度化處理得到灰度圖。

11、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

12、一種3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法。

13、本申請(qǐng)具有以下有益效果：

14、對(duì)不同分類范圍進(jìn)行裂縫特征計(jì)算，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別缺陷，提高了識(shí)別精度。通過(guò)定量化的裂縫系數(shù)計(jì)算和修正權(quán)重的應(yīng)用，提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)置修正權(quán)重，適應(yīng)了不同光照條件和不同表面紋理的梁體，提高了監(jiān)測(cè)方法的通用性和適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括步驟：獲取梁體表面的灰度圖，計(jì)算灰度圖中各灰度等級(jí)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所有像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值，對(duì)比值分類得到多個(gè)分類范圍；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，裂縫系數(shù)的計(jì)算方法包括步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)偏移距離計(jì)算裂縫系數(shù)中，裂縫系數(shù)的計(jì)算公式為：，其中，為裂縫系數(shù)，為連通域的所有像素點(diǎn)的偏離距離的集合，為第個(gè)像素點(diǎn)的偏離距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)偏移距離計(jì)算裂縫系數(shù)中，裂縫系數(shù)的計(jì)算公式為：，其中，為裂縫系數(shù)，為連通域的所有像素點(diǎn)的偏離距離的集合，為第個(gè)像素點(diǎn)的偏離距離,為雙曲正切函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)修正值得到修正權(quán)重中，修正權(quán)重的計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)設(shè)的計(jì)算模型計(jì)算各像素點(diǎn)為裂縫像素點(diǎn)的概率中，計(jì)算模型為全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，獲取梁體表面的灰度圖，包括步驟：

8.一種3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的3d打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印橋預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，方法包括：獲取梁體表面的灰度圖，計(jì)算灰度圖中各灰度等級(jí)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所有像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值，對(duì)比值分類得到多個(gè)分類范圍；在各分類范圍中，計(jì)算裂縫系數(shù)，并將各分類范圍在每幀灰度圖中的裂縫系數(shù)均值作為各分類范圍中像素點(diǎn)的修正值，根據(jù)修正值得到修正權(quán)重；根據(jù)預(yù)設(shè)的計(jì)算模型計(jì)算各像素點(diǎn)為裂縫像素點(diǎn)的概率，計(jì)算概率與修正權(quán)重的乘積，響應(yīng)于乘積大于預(yù)設(shè)閾值，得到存在裂縫的異常監(jiān)測(cè)結(jié)果。本申請(qǐng)具有降低橋預(yù)制箱梁質(zhì)量識(shí)別錯(cuò)誤率的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：周游,余瑋瑋,楊富發(fā),胡小迪,謝愛(ài)增,黃巧敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：保利長(zhǎng)大工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9