[发明专利]基于图像识别技术的堆石模拟分析方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法及系统，获取实际堆石孔隙率；关闭控水阀，给量杯中注入液体到堆石体模型箱中的模拟仓面高度，根据实际堆石孔隙率计算等比的孔隙体积，在量杯中再注入与孔隙体积等体积的液体；开启控水阀，使量杯内的液体流入堆石体模型箱；在堆石体模型箱中按照现场的堆石过程分层堆放模拟材料颗粒，实时采集堆石体模型箱中的仓面堆石图像，并记录堆石体模型箱中的堆石高度位置以及每个位置对应量杯中的水位高度，直至堆石体模型箱中的模拟材料颗粒和量杯中的液体同时达到模拟仓面高度；对仓面堆石图像进行颗粒图像分析。由此，为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法及系统。

背景技术

堆石粒径分布是影响堆石混凝土密实程度的影响因素。堆石太小难以保证混凝土的填充率，直接影响工程质量，带来安全隐患；而堆石过大增加了筛选堆石的成本，同时使得混凝土的体积百分比升高，造成了原材料浪费，使得工程成本大大增加。

在施工过程中为了能够让施工顺利进行，一般要求堆石的最小粒径不小于300mm，使得堆石空隙有足够的横截面积，保证自密实混凝土能够顺利通过堆石空隙。常见的堆石粒径控制方法是使用钢筛筛除粒径小于300mm的堆石。但是对于大规模的工程堆石，筛分法成本太高，工程中普遍采用检测人员人工目测的办法，还没有快速获取大量堆石粒径信息的方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法，该方法为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑。

本发明的另一个目的在于提出一种基于图像识别技术的堆石模拟分析系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法，包括：

获取堆石混凝土施工现场环境中某一仓面的实际堆石孔隙率；

在堆石模拟分析系统中，关闭堆石体模型箱与量杯间的控水阀，给量杯中注入液体到所述堆石体模型箱中的模拟仓面高度，根据所述实际堆石孔隙率计算等比的孔隙体积，在量杯中再注入与所述孔隙体积等体积的液体；

开启所述堆石体模型箱与量杯间的控水阀，使量杯内的液体流入所述堆石体模型箱；

在所述堆石体模型箱中按照现场的堆石过程分层堆放模拟材料颗粒，实时采集所述堆石体模型箱中的仓面堆石图像，并记录所述堆石体模型箱中的堆石高度位置以及每个位置对应量杯中的水位高度，直至所述堆石体模型箱中的模拟材料颗粒和量杯中的液体同时达到所述模拟仓面高度；

对采集到的所述堆石图像和记录的所述堆石体模型箱中的堆石高度位置以及每个位置对应量杯中的水位高度进行颗粒图像分析，得到所述仓面堆石图像中各堆石大小、形状、等值线和粒径曲线，以及堆石体三维重建结果。

本发明实施例的基于图像识别技术的堆石模拟分析方法，通过获取实际堆石孔隙率；关闭控水阀，给量杯中注入液体到堆石体模型箱中的模拟仓面高度，根据实际堆石孔隙率计算等比的孔隙体积，在量杯中再注入与孔隙体积等体积的液体；开启控水阀，使量杯内的液体流入堆石体模型箱；在堆石体模型箱中按照现场的堆石过程分层堆放模拟材料颗粒，实时采集堆石体模型箱中的仓面堆石图像，并记录堆石体模型箱中的堆石高度位置以及每个位置对应量杯中的水位高度，直至堆石体模型箱中的模拟材料颗粒和量杯中的液体同时达到模拟仓面高度；对仓面堆石图像进行颗粒图像分析。由此，为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑。

另外，根据本发明上述实施例的基于图像识别技术的堆石模拟分析方法还可以具有以下附加的技术特征：

可选地，所述获取堆石混凝土施工现场环境中某一仓面的实际堆石孔隙率，包括：