混凝土气泡检验算法
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本算法适用于建筑施工时对混凝土外表面气泡即时检测和振捣预警问题。如图1所示,在工程施工中如桥墩浇筑时,混凝土与模具接触面常常会存在气泡滞留,如果不施加及时的振捣操作,气泡便滞留在接触面上,待到混凝土凝固后便会在浇筑体外表面留下大小不一致的凹坑,轻则影响表面美观性,严重则会加速浇筑体内钢结构腐蚀,留下安全隐患。在实际施工中,常常需要在混凝土凝固后再进行一遍表面处理,消耗了额外的人工和时间成本。

混凝土外表面气泡检测和预警问题具有两点要求:1.即时性:因为混凝土的凝固时间很快,因此需要在浇筑时同时进行表面检测。用透明亚克力板作为浇筑模具,通过部署在浇筑体外表面的相机收集表面图像,然后送到电脑上进行实时检测。2.高精度:只有表面气泡检测精度高,才能发送准确的预警信息到施工人员处,从而对气泡多的外表面区域进行振捣,消除气泡。

需要对混凝土外表面气泡进行快速即时检测,对振捣操作发出预警提示的混凝土浇筑施工场景。

1. 即时性好

算法采用快速的阈值分割算法,并结合系统进程控制,在操作界面中,在线视频检测结果可以20-30FPS的速度进行展示,离线视频检测结果可以和原视频相同速度同步展示。

2. 鲁棒性强

因为图像的拍摄参数对检测结果有很大影响,因此算法设计中预留了阈值分割算法中对阈值的调整功能,操作人员可以在专门设计的操作软件进行数值调整,可以对绝大多数场景下的图像进行快速高精度的检测工作。

3. 高精度


算法主体采用阈值分割方法,可以智能分辨出水泥区域,并对区域内气泡进行检测,同时计算气泡区域占整个水泥区域的面积之比,当超出预设值便会发出预警信号,提示振捣操作员进行振捣。如图2中所示,红色标注表示检测出的气泡,可以看到,水泥区域中基本上所有气泡都被检测出。可以看到蓝色框中的阴影较其它气泡颜色较浅,这是由于拍摄时的角度导致地面杂物在光滑亚克力板表面形成了镜像,算法没有将它检测为气泡,说明检测精度还是很高的。