本申請涉及施工質(zhì)量監(jiān)測領域，尤其涉及一種3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、3d打印技術在建筑領域的應用，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、樓板等建筑構件，這些構件可以預制后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝。3d打印可以根據(jù)客戶需求定制建筑構件，滿足個性化和差異化的市場需求等。

2、如專利公開號為cn116630282a的中國專利公開了基于深度學習的3d打印橋預制箱梁施工質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，使用的方法包括步驟：獲取3d打印橋預制箱梁施工過程中打印區(qū)域的缺陷圖像；所述缺陷圖像經(jīng)預處理后標注缺陷類型，測量所標注缺陷目標的實際框在現(xiàn)實當中的實際尺寸和所在圖片中的像素尺寸；將標注后的缺陷圖像分為訓練集和測試集；構建用于目標檢測與測量的收斂模型，所述收斂模型包括目標檢測算法和轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊，所述目標檢測算法用于獲得缺陷圖像中預測框的像素大小，轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊用于根據(jù)預測框的像素大小利用實際框的實際尺寸和像素尺寸的換算比m獲得缺陷的預測實際尺寸；利用訓練集訓練目標檢測算法，輸出為預測框的像素大小，經(jīng)轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊獲得缺陷的預測實際尺寸；測試集輸入到訓練后的目標檢測算法，獲得測試集預測框的像素寬度，采用校準算法對轉(zhuǎn)換函數(shù)模塊中的換算比m進行修正。

3、該種方式在光照強度較暗，或者較亮的情況下對于橋預制箱梁的損壞識別效果不理想，尤其是對于過曝位置或者較暗的位置的損壞識別效果差，甚至無法識別，導致質(zhì)量識別的錯誤率上升。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決光照影響造成的橋預制箱梁質(zhì)量識別錯誤率高的問題，本申請?zhí)峁┮环N3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

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

3、一種3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法，包括步驟：獲取梁體表面的灰度圖，計算灰度圖中各灰度等級的像素點個數(shù)與所有像素點個數(shù)的比值，對比值分類得到多個分類范圍；在各分類范圍中，計算裂縫系數(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的修正值，根據(jù)修正值得到修正權重；根據(jù)預設的計算模型計算各像素點為裂縫像素點的概率，計算概率與修正權重的乘積，響應于乘積大于預設閾值，得到存在裂縫的異常監(jiān)測結果。

4、可選的，裂縫系數(shù)的計算方法包括步驟：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的位置坐標，根據(jù)位置坐標計算偏移距離；偏移距離的計算公式為：，其中，為第個像素點的偏離距離，為第一個中點的橫坐標值，為第一個中點的縱坐標值，為第二個中點的橫坐標值，為第二個中點的縱坐標值，為第個像素點的縱坐標值，為第個像素點的橫坐標值；根據(jù)偏移距離計算裂縫系數(shù)。

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

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

7、可選的，根據(jù)修正值得到修正權重中，修正權重的計算公式為：

8、，其中，表示第個修正值對應的修正權重，表示第個修正值，表示第個修正值，表示修正值的總數(shù)。

9、可選的，根據(jù)預設的計算模型計算各像素點為裂縫像素點的概率中，計算模型為全連接神經(jīng)網(wǎng)絡模型。

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，對視頻進行抽幀得到幀圖像；對幀圖像進行灰度化處理得到灰度圖。

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

12、一種3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，當所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)上述的3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法。

13、本申請具有以下有益效果：

14、對不同分類范圍進行裂縫特征計算，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡識別缺陷，提高了識別精度。通過定量化的裂縫系數(shù)計算和修正權重的應用，提高了監(jiān)測結果的準確性和可靠性。根據(jù)實際的應用場景進行設置修正權重，適應了不同光照條件和不同表面紋理的梁體，提高了監(jiān)測方法的通用性和適應性。

技術特征：

1.一種3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟：獲取梁體表面的灰度圖，計算灰度圖中各灰度等級的像素點個數(shù)與所有像素點個數(shù)的比值，對比值分類得到多個分類范圍；

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

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

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

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

6.根據(jù)權利要求1所述的3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法，其特征在于，根據(jù)預設的計算模型計算各像素點為裂縫像素點的概率中，計算模型為全連接神經(jīng)網(wǎng)絡模型。

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

8.一種3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，當所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權利要求1-7任一項所述的3d打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法。

技術總結
本申請涉及施工質(zhì)量監(jiān)測領域，尤其涉及一種3D打印橋預制箱梁的施工質(zhì)量監(jiān)測方法及系統(tǒng)，方法包括：獲取梁體表面的灰度圖，計算灰度圖中各灰度等級的像素點個數(shù)與所有像素點個數(shù)的比值，對比值分類得到多個分類范圍；在各分類范圍中，計算裂縫系數(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的修正值，根據(jù)修正值得到修正權重；根據(jù)預設的計算模型計算各像素點為裂縫像素點的概率，計算概率與修正權重的乘積，響應于乘積大于預設閾值，得到存在裂縫的異常監(jiān)測結果。本申請具有降低橋預制箱梁質(zhì)量識別錯誤率的效果。

技術研發(fā)人員：周游,余瑋瑋,楊富發(fā),胡小迪,謝愛增,黃巧敏
受保護的技術使用者：保利長大工程有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9