塌落度检测方法、装置、工程机械及设备与流程

本发明涉及建筑工程数据处理，尤其涉及一种塌落度检测方法、装置、工程机械及设备。

背景技术：

1、混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它广泛应用于土木工程，判断混凝土是否符合工地需求的一个重要参数就是混凝土的塌落度。

2、目前，主要有以下几种检测坍落度的方法：第一是通过检验人员观察卸料视频与主机电流，或者在检料台上直接观察搅拌车搅拌滚筒内混凝土的流动性来人工判断混凝土的塌落度；第二是使用传感器的物理量预测塌落度。然而，人工判断塌落度对检验人员的经验要求较高，塌落度检测的精度容受检验人员的主观影响，另外地，传感器测量的通常是混凝土的粘滞阻力与塌落度的关系、压力与塌落度的关系，或者电流值与塌落度的关系，但这三种因素都只能作为影响塌落度的因素而不是决定因素，从而导致塌落度判断的准确性较低。

技术实现思路

1、本发明提供一种塌落度检测方法、装置、工程机械及设备，旨在提高混凝土塌落度检测的精确度。

2、本发明提供一种塌落度检测方法，包括：

3、获取搅拌主机中搅拌轴驱动电机的总功差，以及采集待测混凝土在卸料区域对应的卸料视频帧序列；

4、将所述卸料视频帧序列输入至第一塌落度检测模型，得到所述第一塌落度检测模型输出的第一塌落度检测结果；

5、将所述总功差输入至第二塌落度检测模型，得到所述第二塌落度检测模型输出的第二塌落度检测结果；

6、基于所述第一塌落度检测结果以及所述第二塌落度检测结果，融合计算得到所述待测混凝土的第一目标塌落度检测结果；

7、其中，所述第一塌落度检测模型是基于视频帧序列样本以及所述视频帧序列样本对应的样本标签进行迭代训练得到；

8、所述第二塌落度检测模型是根据各个混凝土强度下的不同塌落度对应的各个待拟合总功差特征进行概率分布拟合得到。

9、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述第一塌落度检测模型是基于如下步骤训练得到：

10、获取若干组搅拌主机卸料时的视频帧序列样本；

11、针对任意一组视频帧序列样本，将所述视频帧序列样本输入至初始检测模型，得到所述初始检测模型输出的检测结果；

12、基于所述检测结果和所述视频帧序列样本对应的样本标签，计算得到模型损失值；

13、基于每一次迭代得到的模型损失值，对所述初始检测模型的模型参数进行更新，得到所述第一塌落度检测模型。

14、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述第一塌落度检测模型包括特征提取模块以及检测输出模块；

15、所述将所述卸料视频帧序列输入至第一塌落度检测模型，得到所述第一塌落度检测模型输出的第一塌落度检测结果，包括：

16、将所述卸料视频帧序列输入至所述特征提取模块，得到所述特征提取模块输出的时序空间特征信息；

17、将所述时序空间特征信息输入至所述检测输出模块，得到所述检测输出模块输出的第一塌落度检测结果。

18、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述第二塌落度检测模型是基于如下步骤训练得到：

19、对于任意一个混凝土强度，获取所述混凝土强度下不同塌落度对应的各个待拟合总功差特征；

20、对各所述待拟合总功差特征进行无量纲化处理，得到所述不同塌落度的无量纲特征数据集合；

21、将任一混凝土强度下任一塌落度对应的无量纲特征数据集合进行概率分布拟合，得到所述任一混凝土强度下任一塌落度对应的第二塌落度检测模型。

22、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述基于所述第一塌落度检测结果以及所述第二塌落度检测结果，融合计算得到所述待测混凝土的第一目标塌落度检测结果，包括：

23、基于所述第一塌落度检测结果、所述第二塌落度检测结果、所述第一塌落度检测模型对应的第一融合权重以及所述第二塌落度检测模型对应的第二融合权重，融合计算得到所述第一目标塌落度检测结果；

24、其中，所述第一融合权重和所述第二融合权重是基于搅拌主机对应的各个历史总功差、若干组待训练视频帧序列以及各所述待训练视频帧序列对应的塌落度真实标签，对所述第一塌落度检测模型与所述第二塌落度检测模型之间的权重参数进行训练得到。

25、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述采集待测混凝土在卸料区域对应的卸料视频帧序列之前，还包括：

26、获取所述搅拌主机中待测混凝土在搅拌过程中对应的多模态特征数据；

27、将所述多模态特征数据输入至第三塌落度检测模型，得到所述第三塌落度检测模型输出的第三塌落度检测结果；

28、基于所述第三塌落度检测结果以及所述第二塌落度检测结果，融合计算得到第二目标塌落度检测结果；

29、基于所述第二目标塌落度检测结果，确定所述待测混凝土在搅拌过程中的塌落度是否处于异常状态；

30、若否，则返回执行所述采集待测混凝土在卸料区域对应的卸料视频帧序列的步骤；

31、若是，则生成塌落度调整信息，以基于所述塌落度调整信息进行调整。

32、根据本发明提供的一种塌落度检测方法，所述第三塌落度检测模型是基于如下步骤训练得到：

33、获取若干种混凝土对应的待训练多维特征数据，所述待训练多维特征数据至少包括混凝土的材料配比数据以及湿度数据；

34、基于各所述待训练多维特征数据以及各所述待训练多维特征数据对应的塌落度标签，对待训练检测模型进行迭代训练，得到所述第三塌落度检测模型。

35、本发明还提供一种塌落度检测装置，包括：

36、获取模块，用于获取搅拌主机中搅拌轴驱动电机的总功差，以及采集待测混凝土对应的卸料视频帧序列；

37、第一检测模块，用于将所述卸料视频帧序列输入至第一塌落度检测模型，得到所述第一塌落度检测模型输出的第一塌落度检测结果；

38、第二检测模块，用于将所述总功差输入至第二塌落度检测模型，得到所述第二塌落度检测模型输出的第二塌落度检测结果；

39、计算模块，用于基于所述第一塌落度检测结果以及所述第二塌落度检测结果，融合计算得到所述待测混凝土的第一目标塌落度检测结果；

40、其中，所述第一塌落度检测模型是基于视频帧序列样本以及所述视频帧序列样本对应的样本标签进行迭代训练得到；

41、所述第二塌落度检测模型是根据各个混凝土强度下的不同塌落度对应的待拟合总功差特征进行概率分布拟合得到。

42、本发明还提供一种工程机械，包括电量采集器、摄像头和服务器，其中：

43、电量采集器，安装在搅拌主机上，用于采集搅拌主机中搅拌轴驱动电机的电流数据和电压数据，所述电流数据和所述电压数据用于确定所述总功差；

44、所述摄像头，用于采集卸料区域对应的卸料视频帧序列；

45、所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述塌落度检测方法。

46、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述塌落度检测方法。

47、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述塌落度检测方法。

48、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述塌落度检测方法。

49、本发明提供的塌落度检测方法、装置、工程机械及设备，通过利用第一塌落度检测模型对视频帧序列进行图像识别，能够提取混凝土塌落度流动性与表面细节特征，并且结合第二塌落度检测模型对总功差进行塌落度概率估计，从而实现在卸料过程中，基于卸料视频帧序列以及总功差，从多维度在线检测每一盘混凝土的塌落度值，有效提高塌落度检测的准确性和精度。