[发明专利]基于无人机红外热成像的建筑围护结构热工性能检测方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机红外热成像的建筑围护结构热工性能检测方法，包括确定路线、拍摄红外热像图、获取空间坐标信息、温度范围划分、图像拼接、数据权重计算、人机交互、分析评价等步骤；本发明提供的方法将原始红外热图像划分成温度区间图像，有利于检测人员更直观的观测出温度差异，将无人机航拍与虚拟现实技术相结合，使检测和评价方法更加智能化、人性化和直观化，检测结果更加准确。

技术领域

本发明涉及一种检测方法，特别涉及一种基于无人机红外热成像的建筑围护结构热工性能检测方法。

背景技术

随着人们的生活水平逐渐提高，建筑能耗占总建筑耗能的比例也逐渐提高，解决建筑能耗问题的关键即是建筑节能。因此，近年来各地相继出台了绿色建筑或节能建筑等建筑围护结构的评价标准，基于建筑节能理念的新型节能建筑得到广泛推广。虽然在建筑物设计阶段依据了节能标准进行设计，但施工阶段因受各种现场环境的影响，并不能完全做到建成建筑的各项环节都符合设计的节能标准。对建成建筑以及建筑围护结构热工性能检测与评价不仅是技术难点、研究重点，同时也是更快推广节能型建筑的重要举措。

无人机建筑红外热像技术目前主要应用于建筑节能质量检测方面，因其远程、全面、非接触的特性受到广泛关注，可准确完整的对建筑进行检测，业主可以根据建筑红外热像检测结果，及时发现缺陷，针对性的进行修复。

目前各机构的实验室对建筑门窗及墙体等建筑构件的热工性能检测技术现已成熟，但运用传统的检测方法在对建成建筑进行检测时，如公布号CN101078699A的发明专利公开的围护结构整体隔热性能的检测方法中，检测仪器简单，测量结果缺少说服力，而且测试方法具有很大主观性和限制性；公布号CN 102636313A的发明专利公开的基于红外热成像图像处理的渗漏源检测装置中，测试条件严格，费时费力，流程繁琐；公布号CN103196565A的发明专利公开的基于红外热图的建筑室内节能检测点标记方法中，介绍了建筑室内红外温度区间图像的分析，但仍没有提出具体的一种整体建筑红外热像检测方法。

目前在建筑红外热成像检测领域还没有可以应用于实际的完整的建筑围护结构热工性能检测评价方法或系统。

发明内容

本发明的目的是解决现阶段缺少对整体建筑围护结构热工性能检测评价的方法或系统的问题，提供的一种基于无人机红外热成像的建筑围护结构热工性能检测方法。

本发明提供的基于无人机红外热成像的建筑围护结构热工性能检测方法，包括以下步骤：

(1)确定路线：确定本次需要评价的建筑物地理位置及外围尺寸，同时对建筑物周边环境进行勘察，确定本次无人机航拍具体路线，无人机航拍云台搭载红外线热成像仪、定位系统和无线传输系统，由地面控制人员遥控起飞，沿设计路线飞行；

(2)拍摄红外热像图：由无人机航拍云台搭载的红外线热成像仪扫描待测建筑，拍摄待测建筑外部红外热像图，并获取所拍摄建筑物红外热像图每个像素点的温度信息，同时通过无线传输系统将红外热像图和相关信息传回上位机进行储存备用；

(3)获取空间坐标信息：由无人机航拍云台搭载的定位系统获取无人机的实时位置以及三维姿态，并将相关信息实时传回上位机，由上位机建立空间坐标系，结合无人机传回的图像确定待测建筑物的空间坐标信息，建立建筑物空间模型；

(4)温度范围划分：首先按照所获取的建筑物红外热像图每个像素点的温度选定基点温度区间，然后将上述步骤得到的红外热像图按照基点温度区间范围划分成数个温度区间，并将每个不同范围的温度区间用不同深度的颜色表示，形成温度区间图像；

(5)图像拼接：将上述步骤得到的待测建筑的多角度温度区间图像经过去噪、增强处理，利用HARRIS算子提取特征点，用RANSEC算法去除错误匹配，基于特征点的匹配，进行温度区间图像拼接形成待测建筑整体温度区间图像；