[发明专利]一种用于加气混凝土孔结构的图像分析方法

说明书

本发明公开一种用于加气混凝土孔结构的图像分析方法，包括以下步骤：获取加气混凝土的截面图像；将图像依次进行灰度化处理、中值滤波处理、调节对比度处理、二值化处理以及反色处理；利用bwlabel算法对反色处理后的图像进行连通成分的提取操作，用不同的标签标记图像中不同部分的连通成分，得到标签矩阵；利用regionprops算法，度量图像区域属性的函数，统计被标记的区域的面积分布，显示区域总数；得到所有孔的像素面积；步骤三、统计连通区域个数；步骤四、将步骤三中的多个分类器方法进行结合，统计孔的个数，并在对应的类别记录下该孔的编号；步骤五、计算孔隙率。该图像分析方法不仅能够对微米级以上的宏观孔结构进行分析，计算出孔隙率，而且操作便捷。

技术领域

本发明涉及加气混凝土孔结构分析方法，具体涉及一种用于加气混凝土孔结构的图像分析方法。

背景技术

加气混凝土是一种非常轻型的保温隔热的新型建筑墙材，以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。

加气混凝土中的孔结构是对其性能的最主要影响因素，决定着加气混凝土质量的好坏程度。其中，现有的加气混凝土工程存在一些质量通病，主要表现在产品气孔结构较差，强度低、容重高、收缩大，以及存在数量不等、严重程度不一的层状裂口。进一步，阻碍蒸压加气混凝土推广的主要原因归根到底在于如何在生产环节提升和控制材料的性能以及如何深入了解加气混凝土的性能并有针对性的采集措施。若可以在蒸压加气混凝土孔结构的形成、特征以及对性能的影响进行系统深入的研究，将有助于量大面广的中小蒸压加气混凝土生产厂商提高和控制产品质量，同时也有助于工程界深入全面的理解和掌握蒸压加气混凝土性能及其变化规律，从而提高蒸压加气混凝土的应用水平，减少工程质量通病。

加气混凝土的孔一般分为微观孔和宏观孔，其中宏观孔是指孔径60um的孔，对加气混凝土的性能有极大的影响。现有技术中，表征孔特性的方法主要有压汞法、气体吸附法、气泡法等，虽然上述方法能够完成孔结构的一些基本测试和分析，但是均存在一个共同的缺陷：难以分析微米级以上孔的特性，亦即难以研究宏观孔特性；而且，上述分析测试方法比较繁琐，不够便捷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种用于加气混凝土孔结构的图像分析方法，该图像分析方法不仅能够对微米级以上的宏观孔结构进行分析，计算出孔隙率，而且操作便捷。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于加气混凝土孔结构的图像分析方法，包括以下步骤：

步骤一、获取加气混凝土的截面图像；将图像依次进行灰度化处理、中值滤波处理、调节对比度处理、二值化处理以及反色处理；

步骤二、利用bwlabel算法对反色处理后的图像进行连通成分连通域的提取操作，用不同的标签去标记图像中的不同部分的连通成分，得到标签矩阵；

利用regionprops算法，度量图像区域属性的函数，统计被标记的区域的面积分布，显示区域总数；得到所有孔的像素面积；将所得的面积累加后进行单位换算，得到平均面积以及孔的半径；

步骤三、统计连通区域个数，包括以下方法：

分类器方法一：连通成分标记算法；

根据bwlabel算法所得的单连通孔个数，做进一步划分，利用联合分类器技术进行区分；

分类器方法二：极差分析；

统计横纵坐标像素，根据统计的像素结果进行极差分析，将极差与设置的像素阈值进行判定；当像素值差距大于一定阈值判定为二连通孔、三连通孔、多连通孔中的一个；

分类器方法三：斜垂测试比值；