[发明专利]隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质，包括以下步骤：1)取样及拍照：取型器对隧道初支取样并带尺寸板拍照；2)图像预处理：读取图片，二值化，形态学处理；3)尺寸板倾斜修正：采用边缘检测、霍夫直线检测、透视变换以及形态学处理等算法对尺寸板因拍摄原因产生的倾斜进行修正；4)取型器倾斜修正：通过取型器轮廓最小外接矩初步修正以及通过局部标尺倾斜度进行二次精确修正；5)提取粗糙度轮廓详细信息、图像及参数。本发明方法适用于各种倾角喷射混凝土表面粗糙度的测量，可得到粗糙度轮廓的数字化结果及各种参数，便于数据的存储及分析，较人工检测更加快捷、客观、经济。

技术领域

本发明涉及隧道喷射混凝土表面信息测量领域，特别是一种隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质。

背景技术

长期以来，渗漏水一直是地下工程的一大顽疾，如何防止隧道渗漏水一直是隧道和地下工程界面临的巨大挑战。传统防水体系中的防水卷材因其无法与初支密贴，两者之间存在很多空腔，地下水容易在空腔内自由流动，并在防水系统的破损点处发生渗漏，这使得难以发现漏水源，极大地增加了后期堵水难度与成本。而喷膜防水材料凭借与初支及二衬混凝土的紧密粘结性能可以很好地克服传统防水卷材存在的窜水问题。这不仅提高了隧道防水能力，而且还能在隧道出现渗漏水时对渗漏源进行精准定位，从源头上治理渗漏水，大大降低了隧道维护的难度与费用，具有极高的应用价值。

隧道初支喷射混凝土的粗糙度是新型喷膜防水体系关键控制指标。初支粗糙度过大不仅会使喷膜防水材料用量显著增大，增加材料及施工费用，而且还会降低“初支–喷膜防水层–二衬”组合结构的力学性能。因此，隧道初支喷射混凝土粗糙度参数的量测与评定，对指导喷膜防水材料的施工，保证“初支–喷膜防水层–二衬”组合结构的力学性能具有重要意义。

现有测量混凝土表面粗糙度的方法仍有许多不足。其中灌砂法应用最广，但其测量手续繁琐，仅能得到平均深度，无法体现粗糙度微观特征，且无法用于非水平面构件粗糙度的测试，因此无法用于隧道初支喷射混凝土粗糙度的检测；触针式平均深度法在弯曲或斜坡等特别不规则的表面很难测量，并且这个方法依赖于高精度传感器、信号处理器及信息采集系统，一般只用于室内粗糙度较小的试件测量，无法在隧道现场进行初支喷射混凝土的测量；此外，三维激光扫描虽然可以对初支喷射混凝土表面粗糙度进行量测分析，但该测量仪器非常昂贵，推广使用具有极大困难，而且在隧道粉尘多的环境中测量精度会降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质，可在弯曲或斜坡等特别不规则的表面进行测量，同时无需借助特定传感器及信号处理器，可在隧道恶劣环境下进行初支粗糙度的准确提取。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种隧道喷射混凝土粗糙度识别方法，该方法包括：

S1、获取取型器图片，具体实现过程包括：将取型器平面垂直于隧道喷射混凝土壁面，按压取型器，使取型器的取型针显示喷射混凝土轮廓；将取型器置于矩形尺寸板上，获取囊括整个矩形尺寸板的图片，即得到取型器图片；

S2、修正所述取型器图片中的倾斜矩形尺寸板，得到第一修正图片；

S3、修正所述第一修正图片中的倾斜取型器，得到第二修正图片；

S4、利用所述第二修正图片，获取粗糙度轮廓图像。

本发明基于取型器与图像识别，获取粗糙度轮廓图像，克服了目前混凝土粗糙度测量方法存在的手续繁琐、可靠性低、仪器设备价格高昂、以及与隧道环境适用性差的缺点；由于采用图像处理技术，本发明方法可在弯曲或斜坡等特别不规则的表面进行测量，同时无需借助特定传感器及信号处理器，可在隧道恶劣环境下进行初支粗糙度的准确提取；与三维激光扫描仪测量粗糙度的方法相比，本发明方法无需价格高昂的激光扫描设备，且测量精度不受隧道粉尘环境影响，抗干扰能力强，利于推广应用。