一种基于物联网的土木工程材料计算系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的土木工程材料计算系统及方法，涉及材料计算技术领域，该系统包括棒材输送模块、图像采集模块、图像处理模块、自动检定模块和界面操作模块。本发明专利技术通过使用CCD相机拍摄链床上连续传送的棒材表面图像，控制链床的速度或启动和停止获取较为清晰的图像，同时避免链床的某处棒材堆放过多，拍摄的图像经过转换后传输并存储，对转换后的图像进行图像平滑、图像分割和图像填充，保证图像高清晰度，之后将图像的尺寸进行修改，边缘进行加强和修复，以此经过结果生成模块，对棒材的类型进行识别，对其数量进行分类统计，数据以此显示出来，根据实际使用情况操作者可以进行人为控制，保证系统稳定运行，从而实现高效快速的计算。而实现高效快速的计算。而实现高效快速的计算。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的土木工程材料计算系统


[0001]本专利技术涉及材料计算
，具体为一种基于物联网的土木工程材料计算系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，工程实践的不断发展，土木工程学科已经形成了一个内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合性学科。随着人类社会的发展，土木工程也随之发展，其建设的工程设施，反映了不同时期社会经济、文化、科技发展的情况，从而使其成为社会发展的见证，土木工程材料是指在土建和建设中所用的各种材料，可以分为结构材料、装饰材料和特殊材料，土木工程材料的计算系统主要针对土木工程中的棒材。
[0003]现有技术中，如中国专利号为：CN113095296A的“基于物联网的土木工程材料计算系统及方法”，包括无线通信连接的云端数据库和客户端；云端数据库存储有多个土木工程的项目资料；客户端上传土木工程图纸，并根据云端数据库中存储的项目资料对上传的土木工程图纸进行分析，自动生成所需材料的明细和造价。通过云端数据库存储各地大量的土木工程项目资料，再利用客户端结合云端数据库中的项目资料对单独的土木工程项目进行分析计算，能够得到该土木工程项目所需的材料清单和每一材料所需的造价，使得无需通过造价师大量的计算便可以得到土木工程项目的造价，不仅节省了造价师人力，还避免了人工计算可能导致的错误，解决了现有土木工程材料计算系统依托于人力而导致的计算效率低的问题。
[0004]但现有技术中，土木工程的建造过程中需要使用大量的棒材型建筑材料，这些棒材有的是用于直接使用，是组成相关建筑的直接材料，例如钢筋、钢材和板材等，部分棒材是辅助使用，不构成相关的土木工程设施，但是用于前期的防护和加固，是重复使用的，不管是土木工程的建造前期和后期，都需要对棒材进行统计，目前棒材类土木材料的统计大多是依赖人工，浪费较大的时间和人力，人工计算还容易出现错误，计算的效率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的土木工程材料计算系统，以解决上述
技术介绍
提出土木工程的建造过程中需要使用大量的棒材型建筑材料，这些棒材有的是用于直接使用，是组成相关建筑的直接材料，例如钢筋、钢材和板材等，部分棒材是辅助使用，不构成相关的土木工程设施，但是用于前期的防护和加固，是重复使用的，不管是土木工程的建造前期和后期，都需要对棒材进行统计，目前棒材类土木材料的统计大多是依赖人工，浪费较大的时间和人力，人工计算还容易出现错误，计算的效率低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的土木工程材料计算系统，该系统包括棒材输送模块、图像采集模块、图像处理模块、自动检定模块和界面操作模块；
[0007]所述棒材输送模块用于将棒材类的土木工程材料进行移动输送，在移动的过程中
对棒材进行统计；
[0008]所述图像采集模块用于对棒材输送模块上移动的棒材进行拍照，将采集的图像进行数字化采样，将数据传输到图像处理模块；
[0009]所述图像处理模块用于处理图像采集模块传输到的数据，基于图像处理软件，处理图像，提取表面的色彩信息、表面缺陷信息，为后续的检测提供可靠的信息；
[0010]所述自动检定模块用于识别图像处理模块处理后的数据，判断出棒材的类型，将不同类型的棒材进行分类统计；
[0011]所述界面操作模块用于操作人员进行相对应的控制，并将分类统计后的数据显示在界面上。
[0012]优选的，所述棒材输送模块包括链床移动模块、速度控制模块和预警模块。
[0013]优选的，所述链床移动模块用于根据实际场地制定出合适的链床路线，用于将棒材进行合理的输送；
[0014]所述速度控制模块用于控制链床移动模块的移动速度，与图像采集模块配合，采集更加高清的图像数据；
[0015]所述预警模块用于警示链床上棒材放置的高度和重量，保证链床上棒材均匀放置。
[0016]优选的，所述图像采集模块包括前端摄像模块、图像转换模块和调试模块。
[0017]优选的，所述前端摄像模块用于对链床上的棒材进行动态监控，彩色面阵CCD相机，进行拍照；
[0018]所述图像转换模块用于将前端摄像模块传输的图像经采集卡转换、传输至电脑内存，完成图像采集过程
[0019]所述调试模块用于在图像采集过程中，研究图像噪声的处理方法，通过不断的调试，确定CCD相机镜头的焦距和视场的大小。
[0020]优选的，所述图像处理模块包括图像平滑模块、图像分割模块和图像填充模块；
[0021]所述图像平滑模块用于将图像与模板做对比，消除孤立的噪声像素，使模板中心像素与图像内的某个像素完全重合，读取模板覆盖的各像素点的灰度值并将这些灰度值按大小顺序排成一列，然后取这列值的中值，并将其作为模板中心像素的灰度值；
[0022]所述图像分割模块用于把图像中具有特殊涵义的不同区域区分开来，这些区域是互不相交的，每一个区域都满足特定区域的一致性；
[0023]所述图像填充模块用于对图像中棒材表面上的孔洞或缝隙进行填充，图像二值化后棒材表面上便出现一些孔洞或缝隙，从而造成了棒材的虚假边缘，优化虚假边缘减少后续图像处理中造成的计数误差。
[0024]优选的，所述自动检定模块包括尺寸修改模块、边缘提取模块、边缘修复模块和结果生成模块；
[0025]所述尺寸修改模块用于将获得的图像进行像素尺寸的修改设定，以便在结果生成过程中可以得到完整有效的图像特征；
[0026]所述边缘提取模块用于首先利用边缘增强算子，来突出图像中的局部边缘，然后定义出像素的“边缘强度”，通过阈值分割的方法提取边缘点集；
[0027]所述边缘修复模块用于对边缘提取过程中得到的存在边缘轮廓丢失的部分进行
修复；
[0028]所述结果生成模块用于编译运行程序，分类决策，识别判定，得到检测结果。
[0029]优选的，所述界面操作模块包括操作模块和显示模块；
[0030]所述操作模块用于操作人员根据实际使用控制系统的运行；
[0031]所述显示模块用于将统计的结果进行可视化的显示。
[0032]一种基于物联网的土木工程材料计算系统及其方法，包括以下步骤：
[0033]步骤一：启动该系统的各部分进行运转，调试好各模块；
[0034]步骤二：将所需要计算的棒材型土木工程材料放置在链床上传送，CCD相机进行拍摄采集；
[0035]步骤三：拍摄的图像经过转换后传输并存储，对转换后的图像进行图像平滑、图像分割和图像填充，保证图像的高清晰度；
[0036]步骤四：将图像的尺寸进行修改，边缘进行加强和修复，以此经过结果生成模块，对棒材的类型进行识别，对其数量进行分类统计；
[0037]步骤五：在显示模块显示出来。
[0038]与现有技术相比，本系统的有益效果是：
[0039]1、本专利技术中，通过使用CCD相机拍摄链床上连续传送的棒材表面图像，控制链床的速度或启动和停止获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：该系统包括棒材输送模块(11)、图像采集模块(12)、图像处理模块(13)、自动检定模块(14)和界面操作模块(15)；所述棒材输送模块(11)用于将棒材类的土木工程材料进行移动输送，在移动的过程中对棒材进行统计；所述图像采集模块(12)用于对棒材输送模块(11)上移动的棒材进行拍照，将采集的图像进行数字化采样，将数据传输到图像处理模块(13)；所述图像处理模块(13)用于处理图像采集模块(12)传输到的数据，基于图像处理软件，处理图像，提取表面的色彩信息、表面缺陷信息，为后续的检测提供可靠的信息；所述自动检定模块(14)用于识别图像处理模块(13)处理后的数据，判断出棒材的类型，将不同类型的棒材进行分类统计；所述界面操作模块(15)用于操作人员进行相对应的控制，并将分类统计后的数据显示在界面上。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：所述棒材输送模块(11)包括链床移动模块(111)、速度控制模块(112)和预警模块(113)。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：所述链床移动模块(111)用于根据实际场地制定出合适的链床路线，用于将棒材进行合理的输送；所述速度控制模块(112)用于控制链床移动模块(111)的移动速度，与图像采集模块(12)配合，采集更加高清的图像数据；所述预警模块(113)用于警示链床上棒材放置的高度和重量，保证链床上棒材均匀放置。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：所述图像采集模块(12)包括前端摄像模块(121)、图像转换模块(122)和调试模块(123)。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：所述前端摄像模块(121)用于对链床上的棒材进行动态监控，彩色面阵CCD相机，进行拍照；所述图像转换模块(122)用于将前端摄像模块传输的图像经采集卡转换、传输至电脑内存，完成图像采集过程；所述调试模块(123)用于在图像采集过程中，研究图像噪声的处理方法，通过不断的调试，确定CCD相机镜头的焦距和视场的大小。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土木工程材料计算系统，其特征在于：所述图像处理模块(13)包括图像平滑模块(131)、图像分割模块(132)和图像填充模块(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英攀，辛孟心，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：