[发明专利]一种无损预制构件内部缺陷检测方法与系统

说明书

本发明公开了一种无损预制构件内部缺陷检测方法及系统；所述方法，包括：获取探测扫描图像；其中，所述探测扫描图像是由雷达主机向被测预制构件发射宽带窄脉冲信号，并对回波信号进行同步采集得到的；基于标准预制构件的标准扫描图像，对探测扫描图像进行对齐操作；对对齐操作处理后的探测扫描图像进行去噪处理；对去噪后的探测扫描图像，采用训练后的缺陷检测网络进行缺陷类型检测和缺陷区域标注，实现功耗和辐射降低的效果。

技术领域

本发明涉及建筑质量检测技术领域，特别是涉及一种无损预制构件内部缺陷检测方法与系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

在装配式建筑领域，各种类型的混凝土预制构部件被大量使用，其质量的优劣直接影响到最终建筑的安全使用寿命。然而，由于混凝土预制构部件在生产、运输、吊装、加固等环节中存在各种因素的干扰，构件可能会产生裂缝，裂缝的存在不但会影响结构的使用性能，降低混凝土结构的耐久性。为了能准确的测量裂缝的深度及走向，需要对预制构部件的内部情况进行检测。目前常用的测量方法有：

钻心取样法：该方法从混凝土结构或构件上钻取芯样，制备混凝土试件，通过对混凝土芯样进行检测，核查和验证该区域建筑物混凝土强度、完整性等方面的情况。该方法能够较为准确地反映采样区域附近的混凝土情况，但对于距离较远的情况，测试的结果可能会存在较大偏差。另外，对于强度较低的混凝土结构，钻芯过程中容易破坏砂浆与粗骨料的粘结，影响检测结果的准确性。对于完整性要求较高的结构如预应力混凝土结构，一般也不宜采用此方法。

回弹法：该方法利用弹簧驱动的重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值反弹距离与弹簧初始长度之比作为强度相关的指标，来推定混凝土强度。该方法原理简单，测试方便，但需要测试值在一定条件下，与混凝土强度有较好的相关性，也不能很好地表征混凝土内部的具体损伤情况。

超声法：该方法利用超声波的纵向传播速度及频率与混凝土弹性模量及密实度的正比关系，采用超声波发生换能器发送超声脉冲，在对端通过接收器检测超声波的波速、振幅等波形参数，从而推断结构的强度和内部结构缺陷。该方法具有无损伤性、穿透能力强。但需要在混凝土内外质量基本一致的前提下使用，且测试时需要绘制网格，逐点检测，检测效率较低。

X射线法：该方法利用医用或工业CT对混凝土试件进行扫描，可以获得混凝土内部骨料、砂浆、孔隙、裂缝的图像。该方法也具有无损伤性，同时能够对被试件的细微内部结构进行检测。但该方法成本较高、便携性差、存在辐射性。通常只能对比较小的结构件进行测试，多用于混凝土材料的研究领域，在实际工程中应用较少。

探地雷达法：该方法利用发射天线发射极窄的电磁探测脉冲，这些电磁信号在地下介质传播过程中电磁场强度、传播路径与波形信息会随着介质的差异而发生变化，通过接收系统将回波的往返时间、相位与幅度等有效信息提取出来，便可以推断出介质的性质与物理结构。该方法不仅可以定位出所探测目标的位置与构造信息，还可以通过数字信号处理技术对波形数据进行成像处理，方便使用者做出合理的判断。

采用上述检测方法各有利弊，无法在检测无损性、便捷性、适应性、安全性、经济性等方面达到均衡。对于混凝土预制构部件的内部缺陷检测应用，钻芯取样法属于有损检测，钻取过程成本较高，检测结果的代表性较差；回弹法无法反映结构内部详情；超声法需绘制网格逐点检测，监测效率较低；X射线法需要严格的射线屏蔽环境，无法适应现场检测的需求；探地雷达法在检测的无损性、效率、结构、可调试性、性能、安全性等方面均具备一定的优势。