基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法技术

本发明专利技术公开基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法，通过获取各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并进行图像预处理操作，同时获取各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，并与标准数据进行对比，进而获取各检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，确定对应的抗压强度等级以及抗压强度影响系数，以统计水泥混泥土路面综合质量影响系数以及对应的水泥混凝土路面质量等级，并进行显示，具有真实性高以及可靠性高的特点，有利于降低混凝土发生突发性破坏的概率,并延长混凝土路面的使用寿命，为市政道路的安全应用提供了有力的技术支持。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法
本专利技术属于市政道路监测
，具体涉及到基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，市政道路的建设也迅速崛起，水泥混凝土由于其抗压强度高、原材料易得,成本低等显著优势在市政道路领域中得到了极为广泛的应用。但是,混凝土在长期服役过程中内部容易产生损伤,且损伤程度随时间不断地累积,在突发性自然灾害或外界荷载等作用下容易集中释放和爆发,从而导致不可估量的经济损失以及极坏的社会影响。因此,对混凝土特别是重要结构的混凝土进行实时监测和评估十分必要。由于现有的市政道路检测方法主要为外部检测技术,包括弯沉、声发射、地探雷达,超声、红外热像与图像技术等,但外部检测技术缺乏自发性且具有滞后性,需要配套的人力、设备资源较大,且检测位置多位于表面,对于自下而上的隐蔽裂缝检测较为困难。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法，获取各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并进行图像预处理操作，同时获取各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，并与标准数据进行对比，进而获取各检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，确定对应的抗压强度等级以及抗压强度影响系数，以统计水泥混泥土路面综合质量影响系数以及对应的水泥混凝土路面质量等级，并进行显示，解决了
技术介绍
中存在的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法，包括以下步骤：S1：获取各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并进行图像预处理操作；S2：获取各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，并与标准数据进行对比；S3：获取各检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，确定对应的抗压强度等级以及抗压强度影响系数；S4：根据S2和S3获得的数据，以统计水泥混泥土路面综合质量影响系数以及对应的水泥混凝土路面质量等级，并进行显示；上述基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法使用了一种基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理系统，包括区域划分模块、芯样获取模块、图像采集模块、图像预处理模块、特征提取模块、抗压强度检测模块、数据库、建模分析服务器、管理服务器和显示终端；所述芯样获取模块分别与区域划分模块、图像采集模块和抗压强度检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块和特征提取模块连接，建模分析服务器分别与抗压强度检测模块、特征提取模块、数据库和管理服务器连接，数据库分别与特征提取模块和管理服务器连接，显示终端与管理服务器连接；所述区域划分模块用于对检测的市政道路进行区域划分，将检测的整条市政道路划分为若干个面积相同且相互连接的检测子区域，将划分后的各检测子区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...,i,...,g,；所述芯样获取模块包括钻芯机，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面进行取芯，并将各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样分别发送至图像采集模块和抗压强度检测模块；所述图像采集模块包括高清摄像头，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样的侧面图像进行采集，并将采集到的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至图像预处理模块；所述图像预处理模块接收图像采集模块发送的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行图像分割，拼接图像分割得到的芯样特征区域，并去除水泥混凝土路面芯样特征区域之外的背景图像，将保留的水泥混凝土路面芯样特征区域图像通过几何归一化处理变化为大小一致且芯样不存在偏角的图像，同时进行灰度变化处理和图像增强处理，得到处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并将处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至特征提取模块；所述特征提取模块接收图像预处理模块发送的处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行放大，并将各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料的特征与数据库中存储的不同水泥混凝土材料种类对应的特征进行对比，得到该检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，进而得到各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，按照预设的顺序，将各水泥混凝土材料种类特征依次标记为1,2,...,j,...,k,构成水泥混凝土材料种类特征集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aik)，aij表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中第j个水泥混凝土材料种类特征，特征提取模块将水泥混凝土材料种类特征集合和各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像分别发送至建模分析服务器；所述抗压强度检测模块包括压力试验机，接收芯样获取模块发送的各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样，对接收的各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样分别逐渐施加压力，当该检测子区域的水泥混凝土路面芯样接近破坏而开始变形时停止施加压力，直至该检测子区域的水泥混凝土路面芯样破坏，记下该检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样极限荷载，进而获得各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，构成极限荷载集合B(b1,b2,...,bi,...,bg)，bi表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，抗压强度检测模块将极限荷载集合发送至建模分析服务器；所述数据库用于存储不同水泥混凝土材料种类对应的特征，存储水泥混泥土路面芯样侧面图像面积，存储各水泥混凝土材料种类所占面积标准比例，存储各抗压强度等级对应的极限荷载范围，存储各抗压强度等级对应的抗压强度影响系数，并存储各水泥混凝土路面质量等级对应水泥混凝土路面综合质量评估系数范围；所述建模分析服务器接收特征提取模块发送的水泥混凝土材料种类特征集合和各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行各水泥混凝土材料种类所占面积获取，构成水泥混泥土材料面积集合Ci(ci1,ci2,...,cij,...,cik)，cij表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中第j个水泥混凝土材料种类所占的面积，建模分析服务器提取数据库中存储的水泥混泥土路面芯样侧面图像面积，并根据水泥混泥土材料面积集合统计各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，构成水泥混泥土材料面积占比集合Di(di1,di2,...,dij,...,dik)，dij表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中第j个水泥混凝土材料种类所占的面积比例，建模分析服务器将各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例与数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：获取各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并进行图像预处理操作；/nS2：获取各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，并与标准数据进行对比；/nS3：获取各检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，确定对应的抗压强度等级以及抗压强度影响系数；/nS4：根据S2和S3获得的数据，以统计水泥混泥土路面综合质量影响系数以及对应的水泥混凝土路面质量等级，并进行显示；/n上述基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法使用了一种基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理系统，包括区域划分模块、芯样获取模块、图像采集模块、图像预处理模块、特征提取模块、抗压强度检测模块、数据库、建模分析服务器、管理服务器和显示终端；/n所述芯样获取模块分别与区域划分模块、图像采集模块和抗压强度检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块和特征提取模块连接，建模分析服务器分别与抗压强度检测模块、特征提取模块、数据库和管理服务器连接，数据库分别与特征提取模块和管理服务器连接，显示终端与管理服务器连接；/n所述区域划分模块用于对检测的市政道路进行区域划分，将检测的整条市政道路划分为若干个面积相同且相互连接的检测子区域，将划分后的各检测子区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...,i,...,g,；/n所述芯样获取模块包括钻芯机，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面进行取芯，并将各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样分别发送至图像采集模块和抗压强度检测模块；/n所述图像采集模块包括高清摄像头，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样的侧面图像进行采集，并将采集到的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至图像预处理模块；/n所述图像预处理模块接收图像采集模块发送的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行图像分割，拼接图像分割得到的芯样特征区域，并去除水泥混凝土路面芯样特征区域之外的背景图像，将保留的水泥混凝土路面芯样特征区域图像通过几何归一化处理变化为大小一致且芯样不存在偏角的图像，同时进行灰度变化处理和图像增强处理，得到处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并将处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至特征提取模块；/n所述特征提取模块接收图像预处理模块发送的处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行放大，并将各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料的特征与数据库中存储的不同水泥混凝土材料种类对应的特征进行对比，得到该检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，进而得到各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，按照预设的顺序，将各水泥混凝土材料种类特征依次标记为1,2,...,j,...,k,构成水泥混凝土材料种类特征集合A...

【技术特征摘要】
1.基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：获取各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并进行图像预处理操作；
S2：获取各个检测子区域的水泥混泥土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类所占面积比例，并与标准数据进行对比；
S3：获取各检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，确定对应的抗压强度等级以及抗压强度影响系数；
S4：根据S2和S3获得的数据，以统计水泥混泥土路面综合质量影响系数以及对应的水泥混凝土路面质量等级，并进行显示；
上述基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理方法使用了一种基于大数据与图像分析技术的市政道路工程建设项目智慧监理系统，包括区域划分模块、芯样获取模块、图像采集模块、图像预处理模块、特征提取模块、抗压强度检测模块、数据库、建模分析服务器、管理服务器和显示终端；
所述芯样获取模块分别与区域划分模块、图像采集模块和抗压强度检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块和特征提取模块连接，建模分析服务器分别与抗压强度检测模块、特征提取模块、数据库和管理服务器连接，数据库分别与特征提取模块和管理服务器连接，显示终端与管理服务器连接；
所述区域划分模块用于对检测的市政道路进行区域划分，将检测的整条市政道路划分为若干个面积相同且相互连接的检测子区域，将划分后的各检测子区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...,i,...,g,；
所述芯样获取模块包括钻芯机，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面进行取芯，并将各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样分别发送至图像采集模块和抗压强度检测模块；
所述图像采集模块包括高清摄像头，用于对各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样的侧面图像进行采集，并将采集到的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至图像预处理模块；
所述图像预处理模块接收图像采集模块发送的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行图像分割，拼接图像分割得到的芯样特征区域，并去除水泥混凝土路面芯样特征区域之外的背景图像，将保留的水泥混凝土路面芯样特征区域图像通过几何归一化处理变化为大小一致且芯样不存在偏角的图像，同时进行灰度变化处理和图像增强处理，得到处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，并将处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像发送至特征提取模块；
所述特征提取模块接收图像预处理模块发送的处理后的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行放大，并将各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料的特征与数据库中存储的不同水泥混凝土材料种类对应的特征进行对比，得到该检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，进而得到各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中各水泥混凝土材料种类的特征，按照预设的顺序，将各水泥混凝土材料种类特征依次标记为1,2,...,j,...,k,构成水泥混凝土材料种类特征集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aik)，aij表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中第j个水泥混凝土材料种类特征，特征提取模块将水泥混凝土材料种类特征集合和各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像分别发送至建模分析服务器；
所述抗压强度检测模块包括压力试验机，接收芯样获取模块发送的各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样，对接收的各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样分别逐渐施加压力，当该检测子区域的水泥混凝土路面芯样接近破坏而开始变形时停止施加压力，直至该检测子区域的水泥混凝土路面芯样破坏，记下该检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样极限荷载，进而获得各检测子区域获取的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，构成极限荷载集合B(b1,b2,...,bi,...,bg)，bi表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样的极限荷载，抗压强度检测模块将极限荷载集合发送至建模分析服务器；
所述数据库用于存储不同水泥混凝土材料种类对应的特征，存储水泥混泥土路面芯样侧面图像面积，存储各水泥混凝土材料种类所占面积标准比例，存储各抗压强度等级对应的极限荷载范围，存储各抗压强度等级对应的抗压强度影响系数，并存储各水泥混凝土路面质量等级对应水泥混凝土路面综合质量评估系数范围；
所述建模分析服务器接收特征提取模块发送的水泥混凝土材料种类特征集合和各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像，对接收的各个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像进行各水泥混凝土材料种类所占面积获取，构成水泥混泥土材料面积集合Ci(ci1,ci2,...,cij,...,cik)，cij表示为第i个检测子区域的水泥混凝土路面芯样侧面图像中第j个水泥混凝土材料种类所占的面积，建模分...

【专利技术属性】
技术研发人员：解一凡，阳纯，
申请(专利权)人：盐城墨韵电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32