[发明专利]基于无人飞机热成像视频的建筑饰面层脱粘缺陷识别方法

说明书

本发明公开了一种基于无人飞机热成像视频的建筑饰面层脱粘缺陷识别方法，包括以下步骤：1）按照设定航线对建筑立面饰面层进行视频录制，获得建筑立面完整的红外热成像视频；2）形成饰面层脱粘缺陷语义分割数据集；3）基于Deeplab网络构建建筑外墙饰面脱粘缺陷识别语义分割网络，利用步骤2)中数据集训练得到饰面层脱粘缺陷红外图像语义分割模型，4）利用步骤3）中得到的语义分割模型对饰面层检测视频进行分析，分割提取脱粘缺陷形状；5）计算得到饰面层脱粘实际面积；6）对脱粘缺陷进行标记，形成建筑立面饰面层检测结果图。本发明操作简单，自动化程度高，实现对建筑饰面层脱粘缺陷的快速、高效、全覆盖检测；可保障公众安全。

技术领域

本发明属于无人飞机热成像技术领域,具体是涉及一种基于无人飞机热成像视频的建筑饰面层脱粘缺陷识别方法。

背景技术

饰面层广泛应用于建筑外墙，大量利用陶瓷、混凝土、薄石片等材料粘贴在建筑外墙表面形成装饰层。由于施工过程中可能存在的局部脱空、脱粘、材料强度达不到要求等问题，在雨水侵蚀、反复冻融、季节温差、昼夜温差等作用下，饰面层与建筑结构外墙之间容易发生脱粘，且随着时间的推移，脱粘面积会逐渐增大，在自重或风等外力作用下最终导致饰面层从主体结构上剥离、脱落。建筑外墙表面饰面层剥落可能造成车辆损毁、人员伤亡，严重威胁居民的生命财产安全。

传统饰面层脱粘缺陷检测手段主要有：目测法、锤击法、拉拔法以及手持或固定式红外热成像方法。目测、锤击、拉拔等方法需要搭设支架依靠人工攀爬检测，对于高层建筑搭设支架相当困难，利用蜘蛛人检测则费用巨大且检测人员安全无人得到保障。由于搭设支架耗费时间长，采用红外热成像扫描已成为目前唯一选择，但存在以下问题：

第一，由于红外热成像范围较小、像素分辨率低，固定或手持红外热成像设备对建筑外墙饰面砖脱粘缺陷测试在实际应用时需采用大仰角成像，精度无法保证。

第二，采用手持或固定式红外热成像的建筑饰面脱粘缺陷检测，无法对建筑立面进行无差别、全覆盖的扫描成像，检测的可靠性无法保证。

第三，固定或手持红外热成像设备无法对高层、异形建筑进行外墙饰面砖脱粘缺陷测试。

第四，红外热成像图像反应的是成像范围内温度场的差异，其像素对比度低、像素边缘不清晰，使用传统的图像处理方法难以准确、快速的进行缺陷提取识别。

因此，针对高发态势的建筑物外墙饰面层剥落造成人员伤亡、财产损失的情况，研究精度高、可靠性好、适用于各形式建筑物的外墙饰面层脱粘缺陷测试评定技术，对减少相关事故发生，保证人民生命财产安全具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简便、精确度高、适用范围广、能够保证人员财产安全的基于无人飞机红外热成像视频的建筑饰面层粘结缺陷识别方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于无人飞机热成像视频的建筑饰面层脱粘缺陷识别方法，其实施装置包括激光测距仪、红外热成像相机、带航迹规划系统的多旋翼无人飞行器及云台；所述云台安装在多旋翼无人飞行器的飞机平台上，云台与多旋翼无人飞行器之间设有减震装置，云台上设有红外热成像相机，所述红外热成像相机上设有激光测距仪；红外热成像相机和激光测距仪能够将数据通过无线传输系统传回地面电脑；

包括以下步骤：

1)根据被检测建筑立面的尺寸信息对无人飞机设定检测飞行航线，按照设定航线对建筑立面饰面层进行视频录制，同时将激光测距仪的测距频率设置与红外热成像相机的帧率同步，获得一个建筑立面完整的红外热成像视频；

2)对建筑立面饰面层红外热成像进行测试，对录制的建筑饰面层红外成像视频按帧进行解压，对其中的脱粘缺陷图像利用Labelme工具制作人工标签，形成饰面层脱粘缺陷语义分割数据集；