一种建筑外墙皮防脱落监控方法、介质及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种建筑外墙皮防脱落监控方法、介质及系统，属于建筑安全技术领域，包括：获取包含有建筑外墙皮监测标志阵列的外墙皮图像，建筑外墙皮监测标志阵列为在建筑外墙皮上贴附或涂附的薄形标记物，建筑外墙皮上所贴附或涂附的薄形标记物成阵列排布；对外墙皮图像进行预处理和特征提取得到监测标志阵列图像；将监测标志阵列图像与标准监测标志阵列图像进行对比，得到监测标志阵列的变化矩阵；利用预先训练好的外墙皮脱落模型对变化矩阵进行计算，得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间；将得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间发送给相关人员。本方法能够实现对建筑外墙皮的脱落情况进行预警，有效实现对建筑外墙皮脱落的提前预防处理。脱落的提前预防处理。脱落的提前预防处理。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑外墙皮防脱落监控方法、介质及系统


[0001]本专利技术属于建筑安全
，具体而言，涉及一种建筑外墙皮防脱落监控方法、介质及系统。

技术介绍

[0002]建筑外墙皮脱落，尤其是高层建筑外墙皮脱落，会对行人造成极大威胁，近年来，发生过多起建筑外墙脱落伤人的事故。建筑外墙皮脱落的原因有很多，以下是一些常见的原因：
[0003]1.施工质量问题：施工过程中，墙体基层处理不到位，导致外墙皮与墙体粘结不牢固，容易脱落。例如，基层清理不干净、涂抹砂浆的厚度不均匀等。
[0004]2.材料质量问题：使用的外墙皮材料质量不合格，如砂浆、涂料、腻子等，可能导致外墙皮脱落。
[0005]3.施工工艺问题：施工过程中，外墙皮的施工工艺不规范，例如涂抹砂浆的时间过长，导致砂浆干燥后粘结力降低，外墙皮易脱落。
[0006]4.环境因素：建筑物所处的环境因素也可能导致外墙皮脱落。如气候变化、温度、湿度等，可能导致建筑物外墙皮脱落。
[0007]5.设计问题：建筑物的设计不合理，导致外墙承受过大的风压或热胀冷缩等，从而导致外墙皮脱落。
[0008]6.年久失修：建筑物使用年限较长，外墙皮老化，抗压、抗拉能力下降，容易导致外墙皮脱落。
[0009]7.人为因素：建筑物在使用过程中，受到外力撞击、挤压等，可能导致外墙皮脱落。
[0010]当前现有技术中，缺乏一种对建筑外墙皮的脱落情况进行预警的方法，不能有效实现对建筑外墙皮脱落的提前预防处理。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术提供一种建筑外墙皮防脱落监控方法、介质及系统，能够实现对建筑外墙皮的脱落情况进行预警，有效实现对建筑外墙皮脱落的提前预防处理。
[0012]本专利技术是这样实现的：
[0013]本专利技术的第一方面提供一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其中，包括以下步骤：
[0014]S10、获取包含有建筑外墙皮监测标志阵列的外墙皮图像，所述建筑外墙皮监测标志阵列为在建筑外墙皮上贴附或涂附的薄形标记物，建筑外墙皮上所贴附或涂附的薄形标记物成阵列排布；
[0015]S20、对所述外墙皮图像进行预处理和特征提取得到监测标志阵列图像；
[0016]S30、将所述监测标志阵列图像与标准监测标志阵列图像进行对比，得到监测标志阵列的变化矩阵；
[0017]S40、利用预先训练好的外墙皮脱落模型对所述变化矩阵进行计算，得到外墙皮脱
落面积及墙皮脱落剩余时间；
[0018]S50、将所述得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间发送给相关人员预警或处理。
[0019]其中，所述的薄形标记物可采用轻薄的红外反射膜、IR反射膜或者直接采用与外墙皮不同的颜色进行标记。
[0020]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种建筑外墙皮防脱落监控方法还可以做如下改进:
[0021]其中，所述获取包含有建筑外墙皮监测标志阵列的外墙皮图像的步骤中，所述外墙皮图像的获取装置为摄像头，所述摄像头部署在建筑底部，所述摄像头能够覆盖所述建筑的单面全部外墙皮，所述摄像头为多个用于覆盖所述建筑的每个面的全部外墙皮；所述摄像头为分辨率在4K以上的摄像头。
[0022]将摄像头部署在建筑下部，距离地面2
‑
3米，能够防止因安装摄像头的设备老化，导致摄像头跌落冲力大而伤人；可以采用铁架安装在建筑外墙上，也可以设置在外置的竖杆上，如电线杆、路灯杆等。
[0023]进一步的，所述对所述外墙皮图像进行预处理和特征提取得到监测标志阵列图像的步骤，具体包括：
[0024]将所述外墙皮图像进行梯形校正、去噪、直方图均衡、对比度增强、灰度处理后得到第一图像；
[0025]将所述第一图像分割成不同的分割区域，每个分割区域内包含一个薄形标记物；
[0026]将所述每个分割区域的薄形标记物进行标记作为标记图像；
[0027]将所述第一图像中与标记图像对应的区域提取出来，去除其他背景区域，到监测标志阵列图像。
[0028]其中，将所述第一图像分割成不同的区域的步骤可以通过阈值分割、边缘检测、区域生长等方法实现；
[0029]其中，将所述每个分割区域的薄形标记物进行标记的步骤，可以利用连通域分析、形状描述符、关键点检测等方法实现；
[0030]其中，去除其他背景区域的步骤，可以通过图像掩模、区域提取等方法实现。
[0031]进一步的，所述标准监测标志阵列图像的获取步骤为：
[0032]选择包含全部薄形标记物的摄像头拍摄的第一图像作为基础外墙皮图像；
[0033]根据所述基础外墙皮图像以建筑单面外墙的底边中点以及顶边所在平面作为基础平面，以所述基础平面上建筑单面外墙的投影作为标准墙面；
[0034]将所述监测标志阵列图像在所述基础平面上进行投影，得到投影图像；
[0035]以所述投影图像上的每个薄形标记物的中心点为中心，在所述投影图像上设定多个标记区域；
[0036]根据所述摄像头与所述标准墙面的相对位置，建立观测点，获取所述观测点观测到的所述标准墙面上的所有标记区域，作为标准监测标志阵列图像。
[0037]进一步的，所述监测标志阵列的变化矩阵的获取步骤为：
[0038]在所述基础平面上建立基础坐标系，所述基础坐标系的原点为标准墙面的左下方点，以基础平面的水平方向作为水平轴，以基础平面的纵轴作为竖直轴，每个标记区域的标
准向量记为X＝[Xa,Xb,Xc,Xd]，式中，Xa表示所述标记区域的横坐标，Xb表示所述标记区域的纵坐标，Xc表示所述标记区域的周长，Xd表示所述标记区域的面积；
[0039]在所述投影图像上每个薄形标记物建立监测向量，记为Y＝[Ya,Yb,Yc,Yd]，式中，Ya表示所述投影图像上薄形标记物的横坐标，Yb表示所述投影图像上薄形标记物的纵坐标，Yc表示所述投影图像上薄形标记物的周长，Yd表示所述投影图像上薄形标记物的面积；
[0040]计算每个所述标记区域的标准向量，与其对应的所述投影图像上薄形标记物的监测向量的差值，Dxy＝X
‑
Y；
[0041]将全部标记区域对应的Dxy建立变化矩阵。
[0042]进一步的，所述利用预先训练好的外墙皮脱落模型对所述变化矩阵进行计算，得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间的步骤，具体包括：
[0043]建立训练集：所述训练集包括100组以上的实验数据，所述实验为小场景实验，具体场景是，建立3米高，2米宽的实验单面墙，在所述实验单面墙贴附或涂附薄型标记物形成实验用建筑外墙皮监测标志阵列，并获取实验用标准监测标志阵列图像，并对所述实验单面墙进行模拟沉降、模拟晃动、模拟多个等级多个角度的吹风，直到所述实验单面墙发生大面积外墙皮脱落，所述大面积外墙皮脱落为脱落的墙皮超过3平方米；
[0044]每隔1秒记录一个实验用建筑外墙皮监测标志阵列作为训练阵列集；
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、获取包含有建筑外墙皮监测标志阵列的外墙皮图像，所述建筑外墙皮监测标志阵列为在建筑外墙皮上贴附或涂附的薄形标记物，建筑外墙皮上所贴附或涂附的薄形标记物成阵列排布；S20、对所述外墙皮图像进行预处理和特征提取得到监测标志阵列图像；S30、将所述监测标志阵列图像与标准监测标志阵列图像进行对比，得到监测标志阵列的变化矩阵；S40、利用预先训练好的外墙皮脱落模型对所述变化矩阵进行计算，得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间；S50、将所述得到外墙皮脱落面积及墙皮脱落剩余时间发送给相关人员预警或处理。2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其特征在于，所述获取包含有建筑外墙皮监测标志阵列的外墙皮图像的步骤中，所述外墙皮图像的获取装置为摄像头，所述摄像头部署在建筑底部，所述摄像头能够覆盖所述建筑的单面全部外墙皮，所述摄像头为多个用于覆盖所述建筑的每个面的全部外墙皮；所述摄像头为分辨率在4K以上的摄像头。3.根据权利要求2所述的一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其特征在于，所述对所述外墙皮图像进行预处理和特征提取得到监测标志阵列图像的步骤，具体包括：将所述外墙皮图像进行梯形校正、去噪、直方图均衡、对比度增强、灰度处理后得到第一图像；将所述第一图像分割成不同的分割区域，每个分割区域内包含一个薄形标记物；将所述每个分割区域的薄形标记物进行标记作为标记图像；将所述第一图像中与标记图像对应的区域提取出来，去除其他背景区域，到监测标志阵列图像。4.根据权利要求3所述的一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其特征在于，所述标准监测标志阵列图像的获取步骤为：选择包含全部薄形标记物的摄像头拍摄的第一图像作为基础外墙皮图像；根据所述基础外墙皮图像以建筑单面外墙的底边中点以及顶边所在平面作为基础平面，以所述基础平面上建筑单面外墙的投影作为标准墙面；将所述监测标志阵列图像在所述基础平面上进行投影，得到投影图像；以所述投影图像上的每个薄形标记物的中心点为中心，在所述投影图像上设定多个标记区域；根据所述摄像头与所述标准墙面的相对位置，建立观测点，获取所述观测点观测到的所述标准墙面上的所有标记区域，作为标准监测标志阵列图像。5.根据权利要求4所述的一种建筑外墙皮防脱落监控方法，其特征在于，所述监测标志阵列的变化矩阵的获取步骤为：在所述基础平面上建立基础坐标系，所述基础坐标系的原点为标准墙面的左下方点，以基础平面的水平方向作为水平轴，以基础平面的纵轴作为竖直轴，每个标记区域的标准向量记为X＝[Xa,Xb,Xc,Xd]，式中，Xa表示所述标记区域的横坐标，Xb表示所述标记区域的纵坐标，Xc表示所述标记区域的周长，Xd表示所述标记区域的面积；
在所述投影图像上每个薄形标记物建立监测向量，记为Y＝[Ya,Yb,Yc,Yd]，式中，Ya表示所述投影图像上薄形标记物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红军，张杰，孔文龙，姜小婉，李亚伟，
申请(专利权)人：中建安装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：