[发明专利]一种基于支持向量机的混凝土智能振捣方法

说明书

本发明公开了一种基于支持向量机的混凝土智能振捣方法，包括：采集人工振捣模式漏振、缺振及振捣适度状态下振捣棒周围混凝土图像，并以此为样本进行支持向量机训练；通过泵送设备将混凝土卸料至施工区域；启动振捣电机，同时摄像头启动，采集振捣过程中混凝土图像，实时上传至计算机；将混凝土图像输入至训练完成的支持向量机模型，获取实时混凝土振捣图像在支持向量机训练空间中的位置；关闭振动电机，缓慢拔出振捣棒，进行下一区域混凝土振捣。本发明能够解决骨料颗粒整形效果依赖人工、无法批量处理、效率低下的问题。本发明结合图像识别灰度共生矩阵计算、图像方向梯度特征提取、支持向量机机器学习技术对混凝土振捣工艺进行控制。

技术领域

本发明涉及建筑工程的技术领域，尤其涉及一种基于支持向量机的混凝土智能振捣方法。

背景技术

混凝土作为建筑工程生产建设中必不可少的材料，其生产工艺与浇筑质量影响着建筑物整体强度。混凝土浇筑工艺流程为脚手架搭建-支模版-混凝土坍落度监测-混凝土浇筑-混凝土振捣-混凝土磨光-混凝土养护。混凝土振捣是其浇筑工艺中非常重要的部分，在生产过程中漏振或振捣不足，会导致结构出现蜂窝麻面、狗洞等质量问题，而过度振捣则会导致混凝土局部离析，粗骨料与细骨料分离，混凝土失去强度。

现阶段一般采用人工手持振捣棒的方式进行混凝土振捣，靠建筑工人的经验判断混凝土振捣是否适度，浇筑质量难以保证。随着建筑行业智能化进程的推进，使用机器人替代人工进行施工作业已成为未来发展趋势，需要一种智能化方法指挥机器人进行混凝土振捣作业，如何将人工经验传授给机器人，成为了智能化时代施工技术人员需要面对的难题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种基于支持向量机的混凝土智能振捣方法，结合图像识别灰度共生矩阵计算、图像方向梯度特征提取、支持向量机机器学习技术，使用信息化技术对混凝土振捣工艺进行控制。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种基于支持向量机的混凝土智能振捣方法，包括以下步骤：

S10、采集人工振捣模式漏振、缺振及振捣适度状态下振捣棒周围混凝土图像，并以此为样本进行支持向量机训练；

S20、通过泵送设备将混凝土卸料至施工区域；

S30、启动振捣电机，同时摄像头启动，采集振捣过程中混凝土图像，实时上传至计算机；

S40、将混凝土图像输入至步骤S10中训练完成的支持向量机模型，获取实时混凝土振捣图像在支持向量机训练空间中的位置；

S50、持续振捣，直至实时混凝土振捣图像在支持向量机训练空间中位于适度振捣区域，关闭振动电机，缓慢拔出振捣棒，进行下一区域混凝土振捣。

进一步的，所述步骤S10中的支持向量机训练包括以下步骤：

S11、将步骤S10中采集的图像分为训练组与测试组，分别占图像总数80％与20％；

S12、分别计算训练组与测试组图像0°、45°、90°、135°方向灰度共生矩阵，归一化得到灰度共生矩阵特征向量；

S13、分别计算训练组与测试组归一化图像方向梯度特征向量；

S14、联立图像方向梯度特征向量与灰度共生矩阵特征向量，得到支持向量机特征向量；

S15、定义训练组图像支持向量机特征值，漏振、缺振图像该值为1，适度振捣图像特征值为-1；

S16、构建训练空间，训练空间的维数与支持向量机特征向量的维数相同；