[发明专利]混凝土表面粗糙度测试系统、方法、介质、设备及终端

说明书

本发明属于土木工程测量技术领域，公开了一种混凝土表面粗糙度测试系统、方法、介质、设备及终端，所述混凝土表面粗糙度测试系统中参考平面标定板垂直放置在测量平移台上，测量平移台放置于测量平台上；参考平面标定板正前方的位置放置有支架，支架上安装有CCD摄像头；CCD摄像头平行的右侧位置安装有投影仪，使投影仪的光可以投向参考平面标定板；CCD摄像头和投影仪通过控制线路与计算机连接。本发明可以实现检测过程和检测结果的数字化与信息化，简化了操作过程；可以实现一次性全面扫描混凝土表面粗糙度。本发明中新的粗糙度计算方法，可以对空间任意三角形面积进行计算从而获得混凝土表面的真实面积，进而求出混凝土表面粗糙度。

技术领域

本发明属于土木工程测量技术领域，尤其涉及一种混凝土表面粗糙度测试系统、方法、介质、设备及终端。

背景技术

目前，混凝土表面粗糙度测量方法主要包括：1)堆沙法，一种接触式检测处理方法，测量方法为：量取一定体积V的粉状材料(通常为细砂)倾倒在干燥的待检测粗糙面上，将粉状材料均匀铺开，使其平面恰好覆盖粗糙面最凸出点，计算粉状材料覆盖的面积S，从而得到混凝土表面粗糙度指标V/S。但是堆沙法无法实现检测过程和检测结果的数字化与信息化。2)双目视觉法，一种非接触式检测处理方法，测量方法为：用喷涂装置在待测混凝土结合面上方喷涂油漆，以增强待测混凝土结合面的纹理特征；采集左、右图像，利用半全局匹配算法进行计算喷涂后的待测混凝土结合面的位差，获取混凝土三维点云数据，并进行水平校正；水平校正后再次计算，并再次采集左、右图像，采用半全局匹配算法计算水平校正装置上的标记点P。在左、右相机的位差，反演出各个标记点P的三维坐标。最后将标记点的三维坐标作为数据样本，代入参考平面方程得到混凝土结合面的粗糙度，并判断待测混凝土结合面的粗糙度是否合格。但是双目视觉法需要在待测混凝土表面上方喷涂油漆，进行预先处理，并且需要在结合面上制作一些标记点，找到纹理特征进行匹配，其操作过程较为麻烦。 3)激光扫描法，一种非接触式检测处理方法，测量方法为：3D激光扫描仪通过发射激光束并检测目标反射信号来测量到目标的距离，同时根据发射激光束角度的不断变化，测量并记录目标不同点位到扫描仪的距离以及角度，计算得出点位的三维坐标，从而得到目标表面的形状信息。最后根据混凝土表面形状信息进行计算后，得到混凝土结合面粗糙度。但是激光扫描法很难一次采集到粗糙面的所有点，激光扫描法采用线采集方式，需要多次进行扫描采集才可以将粗糙面采集完成，并且在扫描时会存在扫描间距的情况和不能随意调整测量角度的问题，这样就导致了其操作起来较为繁琐。4)粗糙度计算方法，对于一般的混凝土表面粗糙度计算方式，采用粗糙度的测量定义：混凝土表面的面积S 与其投影面面积A之比来进行计算，S/A。所以在混凝土粗糙度计算时，计算混凝表面的面积是极其重要的，在“高强混凝土的脆性与断裂面特征的关系”中提到一种空间三角形面积计算方法：该三角形面积的平方等于其在三个坐标平面投影所得三角形的面积和，即但是该方法在计算时，具有局限性。通过每相邻两行的两个相邻坐标点组成的不规则的空间四边形，如果此空间四边形的平面投影为正方形或长方形时，那么可以通过这个方法求出；但当平面四边形不是正方形或长方形时，会存在误差。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术中堆沙法无法实现检测过程和检测结果的数字化与信息化。

(2)现有技术中双目视觉法需要在待测混凝土表面上方喷涂油漆，进行预先处理，并且需要在结合面上制作一些标记点，找到纹理特征进行匹配，操作过程较为麻烦。

(3)现有技术中激光扫描法很难一次采集到粗糙面的所有点，激光扫描法采用线采集方式，需要多次进行扫描采集才可以将粗糙面采集完成，并且在扫描时会存在扫描间距的情况和不能随意调整测量角度的问题，易导致操作起来较为繁琐。

(4)现有技术中粗糙度计算方法在计算时，具有局限性；当平面四边形不是正方形或长方形时，会存在误差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种混凝土表面粗糙度测试系统、方法、介质、设备及终端。