本發(fā)明屬于材料承壓測試，尤其涉及一種基于圖像處理的材料檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、混凝土作為建筑工程中常用的主要材料之一，其質(zhì)量和性能對工程的安全和持久性至關(guān)重要。在建筑實踐中，對混凝土的承載能力進行準確測試是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。然而，傳統(tǒng)的混凝土板承壓能力測試方法存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)和局限性，尤其是在評估材料的具體變劣程度時。

2、目前在混凝土板的承壓能力測試過程中，利用先進的圖像處理技術(shù)和工程材料力學原理，能夠?qū)崟r捕捉和分析混凝土表面裂紋的變化情況，從而準確評估材料在承受壓力過程中的表現(xiàn)。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)在確定混凝土板出現(xiàn)裂紋崩壞后，通常需使用一塊與目標材料工件相同的新測試工件，施加低于標準臨界壓力值的壓力，以推斷不合格目標材料工件能承受的實際臨界壓力值。然后，通過實際臨界壓力值與標準臨界壓力值的偏差來確定具體的變劣程度。盡管該方法能科學計算目標材料工件的變劣情況，但測試過程仍復雜，需確保新測試工件與目標材料工件的構(gòu)造條件一致，以保證測試結(jié)果的準確性，測試要求較為苛刻。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像處理的材料檢測方法及系統(tǒng)，旨在解決背景技術(shù)中提出的問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于圖像處理的材料檢測方法，所述方法包括：

3、在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像，并根據(jù)目標材料工件的檢測圖像，獲取目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值；

4、根據(jù)壓力測試的預設(shè)時間長度以及不同時間點對應(yīng)的的目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值生成檢測折線圖；

5、獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較，判斷目標材料工件是否符合標準要求；

6、若判定目標材料工件不符合標準要求，獲取檢測折線圖相對于預設(shè)標準折線圖的斜率變化程度，并根據(jù)斜率變化程度確定目標材料工件的變劣程度。

7、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像，并根據(jù)目標材料工件的檢測圖像，獲取目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值的步驟包括：

8、在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像；

9、基于圖像處理獲取檢測圖像中的目標材料工件表面出現(xiàn)的裂紋和每條裂紋的長度數(shù)值，并將所有裂紋的長度數(shù)值匯集，得到裂紋長度集合；

10、獲取結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式，并根據(jù)裂紋長度集合以及結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式確定目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值。

11、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，所述結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式為：其中m為結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，l為裂紋的長度數(shù)值，n為目標材料工件表面出現(xiàn)的裂紋的總數(shù)量，當n為0時，不采用該惡變數(shù)值計算公式計算目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，并直接判定目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值為0。

12、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，所述檢測折線圖為xy軸型折線圖，其中x軸表示預設(shè)時間長度，所述檢測折線圖的y軸表示結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，且在x軸中，相鄰時間點的間隔長度相同。

13、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較，判斷目標材料工件是否符合標準要求的步驟包括：

14、獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較；

15、分別獲取在預設(shè)標準折線圖和檢測折線圖中，出現(xiàn)大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值的時間長度數(shù)值ta和tb，并判斷ta減去tb的差值是否大于預設(shè)閾值；

16、若判定ta減去tb的差值大于預設(shè)閾值，則確定目標材料工件不符合標準要求，若判定ta減去tb的差值不大于預設(shè)閾值，則確定目標材料工件符合標準要求。

17、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，若判定目標材料工件不符合標準要求，獲取檢測折線圖相對于預設(shè)標準折線圖的斜率變化程度，并根據(jù)斜率變化程度確定目標材料工件的變劣程度的步驟包括：

18、若判定目標材料工件不符合標準要求，分別獲取檢測折線圖和預設(shè)標準折線圖中的首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值以及最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值；

19、調(diào)取斜率變化程度計算公式，并根據(jù)斜率變化程度計算公式、檢測折線圖和預設(shè)標準折線圖中的首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值以及最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算檢測折線圖相對于預設(shè)標準折線圖的斜率變化程度；

20、根據(jù)斜率變化程度確定目標材料工件的變劣程度。

21、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，所述調(diào)取斜率變化程度計算公式為：其中c為調(diào)取斜率變化程度的具體數(shù)值，s檢測為檢測折線圖中由首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值至最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值的斜率數(shù)值，s標準為預設(shè)標準折線圖中由首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值至最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值的斜率數(shù)值；

22、在調(diào)取斜率變化程度計算公式中：

23、其中m檢測末為檢測折線圖中的最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，m檢測首為檢測折線圖中首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，t檢測末為最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值對應(yīng)的時間數(shù)值，t檢測首為首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值對應(yīng)的時間數(shù)值；

24、其中m標準末為預設(shè)標準折線圖中的最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，m標準首為預設(shè)標準折線圖中首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，t標準末為最后一個結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值對應(yīng)的時間數(shù)值，t標準首為首個大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值對應(yīng)的時間數(shù)。

25、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，一種基于圖像處理的材料檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值獲取模塊、檢測折線圖生成模塊、目標材料工件判斷模塊以及變劣程度確定模塊，其中：

26、結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值獲取模塊，用于在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像，并根據(jù)目標材料工件的檢測圖像，獲取目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值；

27、檢測折線圖生成模塊，用于根據(jù)壓力測試的預設(shè)時間長度以及不同時間點對應(yīng)的的目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值生成檢測折線圖；

28、所述檢測折線圖為xy軸型折線圖，其中x軸表示預設(shè)時間長度，所述檢測折線圖的y軸表示結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，且在x軸中，相鄰時間點的間隔長度相同；

29、目標材料工件判斷模塊，用于獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較，判斷目標材料工件是否符合標準要求；

30、變劣程度確定模塊，用于若判定目標材料工件不符合標準要求，獲取檢測折線圖相對于預設(shè)標準折線圖的斜率變化程度，并根據(jù)斜率變化程度確定目標材料工件的變劣程度。

31、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，所述結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值獲取模塊具體包括：

32、檢測圖像獲取單元，用于在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像；

33、裂紋長度集合獲得單元，用于基于圖像處理獲取檢測圖像中的目標材料工件表面出現(xiàn)的裂紋和每條裂紋的長度數(shù)值，并將所有裂紋的長度數(shù)值匯集，得到裂紋長度集合；

34、結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算單元，用于獲取結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式，并根據(jù)裂紋長度集合以及結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式確定目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值；

35、所述結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值計算公式為：其中m為結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，l為裂紋的長度數(shù)值，n為目標材料工件表面出現(xiàn)的裂紋的總數(shù)量，當n為0時，不采用該惡變數(shù)值計算公式計算目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值，并直接判定目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值為0。

36、作為本發(fā)明實施例技術(shù)方案進一步的限定，所述目標材料工件判斷模塊具體包括：

37、折線圖比較單元，用于獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較；

38、差值判斷單元，用于分別獲取在預設(shè)標準折線圖和檢測折線圖中，出現(xiàn)大于0的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值的時間長度數(shù)值ta和tb，并判斷ta減去tb的差值是否大于預設(shè)閾值；

39、目標材料工件判斷單元，用于若判定ta減去tb的差值大于預設(shè)閾值，則確定目標材料工件不符合標準要求，若判定ta減去tb的差值不大于預設(shè)閾值，則確定目標材料工件符合標準要求。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在對目標材料工件施加臨界壓力值的預設(shè)時間長度的壓力測試的過程中，獲取不同時間點的目標材料工件的檢測圖像，并根據(jù)目標材料工件的檢測圖像，獲取目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值；根據(jù)壓力測試的預設(shè)時間長度以及不同時間點對應(yīng)的的目標材料工件的結(jié)構(gòu)惡變數(shù)值生成檢測折線圖；獲取預設(shè)標準折線圖，并將檢測折線圖實時的與預設(shè)標準折線圖進行比較，判斷目標材料工件是否符合標準要求；若判定目標材料工件不符合標準要求，獲取檢測折線圖相對于預設(shè)標準折線圖的斜率變化程度，并根據(jù)斜率變化程度確定目標材料工件的變劣程度。在對混凝土板等材料進行臨界壓力值的施壓測試過程中，一旦確定被測試材料工件的承壓能力不足，可以通過分析已經(jīng)出現(xiàn)崩壞現(xiàn)象的材料工件，結(jié)合被測材料工件和合格質(zhì)量工件的表面裂紋實際變化，來精確確定被測材料工件的具體變劣程度。這種方法不僅提高了變劣程度的準確性，還避免了選取新的測試工件并進行再次壓力測試，從而提高了材料檢測的效率。