一种聚氨酯材料抗渗性检测方法及系统与流程

本申请涉及抗渗性材料图像检测，具体涉及一种聚氨酯材料抗渗性检测方法及系统。

背景技术：

1、聚氨酯材料是一种高分子化合物，由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成。聚氨酯材料因其卓越的性能，如耐磨性、高机械强度、高弹性、耐老化、耐腐蚀、抗渗性等，被广泛应用于国民经济的众多领域。其中，聚氨酯材料良好的抗渗性能通常被作为涂料，应用于混凝土表面，作为混凝土的保护层，提升其抗渗性。

2、对于聚氨酯材料进行逐级加压法抗渗透试验，通常利用摄像头采集试件表面的图像数据，通过分析试件表面的渗水情况判断抗渗等级。当聚氨酯材料覆盖在混凝土试件表面时，由于聚氨酯材料凝固后通常较为光滑，在环境光照下容易出现反光情况，进而在试件表面形成光斑，而当试件表面出现渗水情况时，试件表面的水滴或积水同样会在环境光照下出现反光形成光斑，在采集到的图像中两种光斑较为相似，进而难以辨别出真正的渗水情况，从而导致在对聚氨酯材料的抗渗性判别时出现误差，影响试验准确度。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种聚氨酯材料抗渗性检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，该方法包括以下步骤：

3、s1，获取涂覆聚氨酯材料的试件在抗渗性检测过程中各时刻的试件检测图像；

4、s2，对各时刻的试件检测图像进行阈值分析，获得各光斑区域，根据各光斑区域的面积及其内部的灰度分布均匀程度，得到各光斑区域的自然反光系数；根据各光斑区域与其他所有光斑区域的形状特征差异和距离，得到各光斑区域的反光特征系数；综合各光斑区域的自然反光系数和反光特征系数，得到光斑常规系数；

5、s3，根据各光斑区域从边缘到中心的灰度变化趋势的强度，得到各光斑区域的内部复杂度；根据各光斑区域与其他所有光斑区域的轮廓形状相似程度，得到各光斑区域的形态规则度；融合各光斑区域的形态规则度、内部复杂度和光斑常规系数，得到各光斑区域的材质反光系数；

6、s4，根据所有光斑区域的材质反光系数的阈值分析情况，得到试件的抗渗性检测结果。

7、进一步，所述各光斑区域的自然反光系数的获取方法，包括：

8、对各时刻的试件检测图像进行阈值分割，得到试件表面二值化图像；获取试件表面二值化图像中的所有闭合轮廓；将试件检测图像中每个闭合轮廓的内部区域记为一个光斑区域；

9、计算各光斑区域中所有像素点的灰度值方差；统计各光斑区域所包含的像素点总数；将所述像素点总数与所述灰度值方差之和，作为各光斑区域的自然反光系数。

10、进一步，所述根据各光斑区域与其他所有光斑区域的形状特征差异和距离，得到各光斑区域的反光特征系数，包括：

11、对于各光斑区域，获取光斑区域中横坐标最大、最小的两个像素点之间的距离，记为横向距离；获取光斑区域中纵坐标最大、最小的两个像素点之间的距离，记为纵向距离；将横向距离与纵向距离中的最大值对应的两个像素点，记为方向点；连接两个方向点得到光斑区域的方向连线；

12、对于任意两个光斑区域，将两个光斑区域的方向连线的延长线的最小夹角，作为两个光斑区域之间的倾斜方向角；

13、根据各光斑区域与其余所有光斑区域之间的倾斜方向角和距离，得到各光斑区域的反光特征系数。

14、进一步，所述根据各光斑区域与其余所有光斑区域之间的倾斜方向角和距离，得到各光斑区域的反光特征系数，包括：将第i个光斑区域的反光特征系数记为；；其中，为第i个光斑区域与其余所有光斑区域之间的倾斜方向角均值；为第i个光斑区域与其余所有光斑区域中心点的距离均值。

15、进一步，所述光斑常规系数的获取方法，包括：各光斑区域的光斑常规系数为各光斑区域的自然反光系数与反光特征系数的乘积。

16、进一步，所述各光斑区域的内部复杂度的获取方法，包括：

17、对于各光斑区域，获取光斑区域边缘上横坐标最小的像素点与光斑区域中心点之间的连线，记为光斑区域的亮度分布线；从光斑区域边缘上横坐标最小的像素点开始，对亮度分布线上所有像素点的灰度值进行排列，得到亮度递变序列；

18、对光斑区域中亮度递变序列进行趋势分析得到的趋势性强度，作为光斑区域的内部复杂度。

19、进一步，所述各光斑区域的形态规则度的获取方法，包括：

20、对于任意两个光斑区域，对两个光斑区域的边缘进行形状匹配，得到两个光斑区域边缘的相似度；

21、计算各光斑区域边缘与其他所有光斑区域边缘的相似度均值；获取各光斑区域边缘与其他各光斑区域边缘上所有像素点总数的差值；获取各光斑区域边缘与其他所有光斑区域边缘的所述差值的和值；将所述和值与所述相似度均值相加，得到各光斑区域的形态规则度。

22、进一步，所述各光斑区域的材质反光系数的获取方法，具体包括：

23、计算各光斑区域的内部复杂度和形态规则度之和，记为光斑特征系数；将各光斑区域的光斑常规系数与光斑特征系数的乘积，作为各光斑区域的材质反光系数。

24、进一步，所述根据所有光斑区域的材质反光系数的阈值分析情况，得到试件的抗渗性检测结果，包括：

25、对所有光斑区域的材质反光系数进行阈值分析，得到分割阈值；将材质反光系数小于分割阈值的光斑区域，记为渗水反光区域；若渗水反光区域的数量大于或等于预设数量时，将试件标记为渗水试件；反之，试件的抗渗性合格。

26、第二方面，本申请实施例还提供了一种聚氨酯材料抗渗性检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现上述任意一项所述一种聚氨酯材料抗渗性检测方法的步骤。

27、本申请至少具有如下有益效果：

28、本申请通过分析聚氨酯材料进行抗渗性检测时，试件表面发生普通反光和渗水时水滴或积水反光产生的光斑区域特征差异情况，首先分析了水滴反光产生的光斑区域形状比试件材质产生的普通反光更为规整且没有明显的倾斜方向，构建了光斑区域的光斑常规系数和，表示光斑区域的形状和方向特征，提取两种反光情况的区别特征；进一步地分析了试件表面出现普通反光情况时，产生的光斑区域存在一定的亮度渐变情况，根据亮度变化特征结合光斑区域之间的形状相似性构建光斑特征系数，反映材质造成的普通反光的特征；最终综合光斑常规系数和光斑特征系数进一步构建材质反光系数，用于区分单个试件中普通反光与水滴或积水反光产生的光斑区域，进而判断当前试件中是否存在渗水情况，解决了当前聚氨酯材料覆盖在混凝土试件表面时，在图像中试件表面普通反光与渗水时水滴或积水反光形成的光斑区域较为相似，难以辨别的问题，提高了对聚氨酯材料进行抗渗性检测时的精度。

技术特征：

1.一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述各光斑区域的自然反光系数的获取方法，包括：

3.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述根据各光斑区域与其他所有光斑区域的形状特征差异和距离，得到各光斑区域的反光特征系数，包括：

4.如权利要求3所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述根据各光斑区域与其余所有光斑区域之间的倾斜方向角和距离，得到各光斑区域的反光特征系数，包括：将第i个光斑区域的反光特征系数记为；；其中，为第i个光斑区域与其余所有光斑区域之间的倾斜方向角均值；为第i个光斑区域与其余所有光斑区域中心点的距离均值。

5.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述光斑常规系数的获取方法，包括：各光斑区域的光斑常规系数为各光斑区域的自然反光系数与反光特征系数的乘积。

6.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述各光斑区域的内部复杂度的获取方法，包括：

7.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述各光斑区域的形态规则度的获取方法，包括：

8.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述各光斑区域的材质反光系数的获取方法，具体包括：

9.如权利要求1所述的一种聚氨酯材料抗渗性检测方法，其特征在于，所述根据所有光斑区域的材质反光系数的阈值分析情况，得到试件的抗渗性检测结果，包括：

10.一种聚氨酯材料抗渗性检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述一种聚氨酯材料抗渗性检测方法的步骤。

技术总结
本申请涉及抗渗性材料图像检测技术领域，具体涉及一种聚氨酯材料抗渗性检测方法及系统，该方法包括：获取涂覆聚氨酯材料的试件在抗渗性检测过程中各时刻的试件检测图像；根据各时刻的试件检测图像中各光斑区域的面积及其内部的灰度分布均匀程度以及各光斑区域与其他所有光斑区域的形状特征差异，得到光斑常规系数；综合各光斑区域从边缘到中心的灰度变化趋势的强度、各光斑区域与其他所有光斑区域的轮廓形状相似程度和光斑常规系数，得到各光斑区域的材质反光系数；根据所有光斑区域的材质反光系数的阈值分析情况，得到试件的抗渗性检测结果。本申请可提高对聚氨酯材料的抗渗性检测精度。

技术研发人员：张凯皓,徐委健,董婷婷,许孝阳,李东兴
受保护的技术使用者：温州东泰树脂有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17