一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法及系统与流程

    技术2024-11-23  60


    本发明涉及工程验收,尤其涉及一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法及系统。


    背景技术:

    1、传统的隐蔽工程中,钢筋网是钢骨架中的重要张力构件。传统的钢筋网施工依赖于人工捆绑钢筋,造成效率低下、施工速度缓慢和成本高昂。为应对隐蔽工程自动化趋势,人工捆绑正在转变为点焊施工。然而,人为错误和机械故障可能导致钢筋网的生产尺寸与设计尺寸之间存在偏差。

    2、因此,焊接的钢筋网必须进行尺寸质量检查,包括焊接点质量和间距计算。然而,传统的人工方法存在着耗时、费力和成本高昂的挑战,且在主要的隐蔽项目中,尤其是对于大尺寸、高密度的钢筋网,这一挑战尤为明显。


    技术实现思路

    1、鉴于此,本发明实施例提供了一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

    2、本发明的一个方面提供了一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,该方法包括以下步骤:

    3、基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像,基于预训练的深度学习模型输出对应钢筋网图像的二值化钢筋图,在所述二值化钢筋图像中以第一像素值标记钢筋区域,以第二像素值标记非钢筋区域;

    4、在所述二值化钢筋图像中确定两个目标钢筋,并构建多个垂直于任一个目标钢筋的测线,所述测线垂直于一个目标钢筋且与另一个目标钢筋相交;

    5、基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值,基于所述测线与两个目标钢筋的交点,确定两个交点间的像素点数量;

    6、基于所述直径像素值和两个交点间的像素点数量计算对应该测线的测线距离值,并基于全部测线的测线距离值计算对应钢筋网图像的钢筋间距值。

    7、采用上述方案,本方案能够对采集的钢筋网图像进行处理,得到二值化钢筋图像,再进一步基于二值化钢筋图像中目标钢筋所在的区域,通过构建测线对目标钢筋间的距离进行准确计算,本方案不需要大规模耗费人工进行间距的计算,采用人工视觉的方式,能够快速、高效且精准的计算钢筋间距值,便于后期将钢筋间距值与验收标准进行比对,提高工程验收效率。

    8、在本发明的一些实施方式中,在基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值的步骤中,钢筋的实际直径值为钢筋的实际直径长度,所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量为二值化钢筋图像中目标钢筋的宽度的像素点数量的平均值。

    9、在本发明的一些实施方式中,在基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值的步骤中,基于如下公式计算直径像素值:

    10、αi=di/mi;

    11、其中,di表示测线i对应的钢筋的实际直径值,mi表示测线i对应的二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量,αi表示测线i对应的直径像素值。

    12、在本发明的一些实施方式中,在基于所述测线与两个目标钢筋的交点,确定两个交点间的像素点数量的步骤中,将两个交点之间的测线在二值化钢筋图像中覆盖的像素点数量作为两个交点间的像素点数量。

    13、在本发明的一些实施方式中,在基于所述直径像素值和两个交点间的像素点数量计算对应该测线的测线距离值的步骤中,基于如下公式计算测线距离值:

    14、βi=αi*di;

    15、其中,αi表示测线i对应的直径像素值,di表示测线i两个交点间的像素点数量,βi表示测线i对应的测线距离值。

    16、在本发明的一些实施方式中,在基于全部测线的测线距离值计算对应钢筋网图像的钢筋间距值的步骤中,计算全部测线的测线距离值的平均值,作为对应钢筋网图像的钢筋间距值。

    17、在本发明的一些实施方式中,在基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像的步骤中,从预设的多个角度采集钢筋网图像,并在所述二值化钢筋图像中确定两个目标钢筋的步骤中,在每个钢筋网图像对应的二值化钢筋图像中标记所述目标钢筋,基于两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的位置,计算两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值。

    18、在本发明的一些实施方式中,在基于两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的位置,计算两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值的步骤中,分别做两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的延长线,将两个延长线的夹角度数作为两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值。

    19、在本发明的一些实施方式中,若在基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像的步骤中,从预设的多个角度采集钢筋网图像,则所述方法的步骤还包括,将每个钢筋网图像的夹角值和钢筋间距值组合为输入向量,并输入到预设的计算模型中,所述计算模型输出三维间距值。

    20、本发明的第二方面还提供一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收系统,该系统包括计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如前所述方法所实现的步骤。

    21、本发明的第三方面还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时以实现前述基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法所实现的步骤。

    22、本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出并获得。

    23、本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。



    技术特征:

    1.一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值的步骤中,钢筋的实际直径值为钢筋的实际直径长度,所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量为二值化钢筋图像中目标钢筋的宽度的像素点数量的平均值。

    3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值的步骤中,基于如下公式计算直径像素值:

    4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于所述测线与两个目标钢筋的交点,确定两个交点间的像素点数量的步骤中,将两个交点之间的测线在二值化钢筋图像中覆盖的像素点数量作为两个交点间的像素点数量。

    5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于所述直径像素值和两个交点间的像素点数量计算对应该测线的测线距离值的步骤中,基于如下公式计算测线距离值:

    6.根据权利要求1所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于全部测线的测线距离值计算对应钢筋网图像的钢筋间距值的步骤中,计算全部测线的测线距离值的平均值,作为对应钢筋网图像的钢筋间距值。

    7.根据权利要求1~6任一项所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像的步骤中,从预设的多个角度采集钢筋网图像,并在所述二值化钢筋图像中确定两个目标钢筋的步骤中,在每个钢筋网图像对应的二值化钢筋图像中标记所述目标钢筋,基于两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的位置,计算两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值。

    8.根据权利要求7所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,在基于两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的位置,计算两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值的步骤中,分别做两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的延长线,将两个延长线的夹角度数作为两个目标钢筋在二值化钢筋图像中的夹角值。

    9.根据权利要求7所述的基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法,其特征在于,若在基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像的步骤中,从预设的多个角度采集钢筋网图像,则所述方法的步骤还包括,将每个钢筋网图像的夹角值和钢筋间距值组合为输入向量,并输入到预设的计算模型中,所述计算模型输出三维间距值。

    10.一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收系统,其特征在于,该系统包括计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如权利要求1~9任一项所述方法所实现的步骤。


    技术总结
    本发明提供一种基于计算机视觉隐蔽工程钢筋结构验收方法及系统,该方法包括以下步骤:基于预设的图像采集设备采集钢筋网图像,基于预训练的深度学习模型输出对应钢筋网图像的二值化钢筋图;在所述二值化钢筋图像中确定两个目标钢筋,并构建多个垂直于任一个目标钢筋的测线,所述测线垂直于一个目标钢筋且与另一个目标钢筋相交;基于钢筋的实际直径值和所述二值化钢筋图像中目标钢筋直径方向上的像素点数量计算直径像素值,基于所述测线与两个目标钢筋的交点,确定两个交点间的像素点数量;基于所述直径像素值和两个交点间的像素点数量计算对应该测线的测线距离值,并基于全部测线的测线距离值计算对应钢筋网图像的钢筋间距值。

    技术研发人员:解亚龙,王万齐,刘红良,刘红峰,聂现会,鲍榴,卢文龙,耿重阳,黄成峰,陈延君,章天伦,吴佳琪,张天龙
    受保护的技术使用者:中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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