【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土性能检测，具体涉及一种混凝土透气性智能检测方法及系统。
技术介绍
1、混凝土是一种由水泥、沙子石料、水和其他添加剂混合而成的人造建筑材料，因其具备坚固、耐久和可塑性强的优点被广泛用于建筑、桥梁、道路和水坝等结构中。混凝土透气性是评估混凝土性能的重要指标，用于评估混凝土的耐久性、防水性、安全性和节能环保特性，而透气性检测是保障混凝土结构性能、延长使用寿命、提高结构耐久性的重要手段。
2、屋面混凝土受光照和外界环境影响大，为减小温差引起的变形开裂，屋面混凝土材料更注重其透气性，采用泡沫混凝土、预埋透气管等方式，增加屋面混凝土的透气性，降低温差，预防由温差引起开裂而降低屋面结构的耐久性、使用寿命。
3、高光谱检测是物质定性识别的重要手段，通过目标物的光谱反射曲线与标准光谱曲线进行对比，即可得到目标物的参数差异。但是混凝土是混合物，由此检测得到的光谱曲线是混凝土多种物质成分光谱曲线混合结果，因此需要对光谱进行解混。fast ica快速独立成分分析算法通过对混合光谱分析最终得到混凝土各个成分的光谱矩阵，但是在fastica算法在解混时，解混矩阵的初始权重影响算法的收敛速度和陷入局部最优的可能性，而通常情况下该算法取一组范数为1的随机数，无法保证得到较快的收敛速度，甚至出现算法无法收敛导致每次运算得到的独立成分分量不同导致解混结果不准确，进而影响混凝土透气性的检测精度。针对上述问题，本专利技术提出了一种混凝土透气性智能检测方法及系统，旨在通过对混凝土高光谱数据进行分析，利用光谱信息得到初始光谱解混
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种混凝土透气性智能检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种混凝土透气性智能检测方法，该方法包括以下步骤：
3、采集混凝土样本的高光谱数据，获得高光谱数据中每个像元对各波长的反射强度；将每个像元对所有波长的反射强度采用三次样条插值法进行拟合获得每个像元的像元光谱曲线；
4、根据混凝土的高光谱数据获得麻面凹陷区域以及麻面区域像元集合；根据麻面区域像元集合中的各像元的像元光谱曲线获得各像元的共轭极线偏差系数；根据麻面区域像元集合获得边界像元集合和中心像元，结合边界像元集合中的像元对各波长的反射强度与中心像元对各波长的反射强度的差异获得外延谱线偏差系数；根据边界像元集合中各像元与中心像元的共轭极线偏差系数之间的差异以及外延谱线偏差系数获得麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数；根据所有麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数之间的差异获得各麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数；根据麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数以及麻面凹陷区域内各像元的共轭极线偏差系数获得解混优化调控因子；根据解混优化调控因子以及混凝土样本的高光谱数据获得混凝土样本的高光谱数据的端元矩阵和丰度矩阵；
5、获取数据库中透气性合格的标准混凝土高光谱数据的端元矩阵和丰度矩阵，分别记为标准端元矩阵和标准丰度矩阵；根据混凝土样本的高光谱数据的端元矩阵、丰度矩阵与标准端元矩阵、标准丰度矩阵之间的差异获得混凝土样本的透气性检测结果。
6、进一步，所述根据混凝土的高光谱数据获得麻面凹陷区域以及麻面区域像元集合，包括：
7、对混凝土的高光谱数据采用真彩色合成算法合成一张真彩色合成图像；
8、采用g-frnet语义分割神经网络模型对真彩色合成图像进行分割，获得平整混凝土区域和麻面区域；将麻面区域中得每个闭合区域作为一个麻面凹陷区域；
9、对于各麻面凹陷区域，将所述高光谱数据中位于麻面凹陷区域内部的像元所组成的集合记为麻面区域像元集合。
10、进一步，所述根据麻面区域像元集合中的各像元的像元光谱曲线获得各像元的共轭极线偏差系数，包括：
11、对于麻面区域像元集合中的各像元，获取像元的像元光谱曲线上的极值点，将所有极值点中相邻的极大值和极小值作为像元的一个极值共轭对；
12、对于像元的各极值共轭对，计算极值共轭对中的极大值与极小值的差值，记为第一差值；将极值共轭对中的极大值对应的波长与极小值对应的波长的差值记为第二差值；计算第一差值与第二差值的比值，获取以自然常数为底数，以所述比值为指数的指数函数；
13、将像元的所有所述指数函数的计算结果的均值作为像元的共轭极线偏差系数。
14、进一步，所述根据麻面区域像元集合获得边界像元集合和中心像元，结合边界像元集合中的像元对各波长的反射强度与中心像元对各波长的反射强度的差异获得外延谱线偏差系数，包括：
15、将麻面区域像元集合中位于麻面凹陷区域边缘的像元所组成的集合记为麻面凹陷区域的边界像元集合，位于麻面凹陷区域中心的像元记为中心像元；
16、分别将每个波长记为待分析波长；
17、对于边界像元集合中的各像元，计算像元对待分析波长的反射强度与中心像元对待分析波长的反射强度之间的差值绝对值，获取1与所述差值绝对值的和值；获取以自然常数为底数，以所述和值为真数的对数函数；将像元的所有所述对数函数的计算结果的和值作为像元的外延谱线偏差系数。
18、进一步，所述根据边界像元集合中各像元与中心像元的共轭极线偏差系数之间的差异以及外延谱线偏差系数获得麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数，包括：
19、对于边界像元集合中的各像元，计算像元的共轭极线偏差系数与中心像元的共轭极线偏差系数的差值绝对值，获取所述差值绝对值的相反数，计算以自然常数为底数，以所述相反数为指数的指数函数；获取像元的外延谱线偏差系数与所述指数函数的计算结果的比值；
20、将边界像元集合中所有像元的所述比值的均值作为麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数。
21、进一步，所述根据所有麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数之间的差异获得各麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数，包括：
22、分别将每个麻面凹陷区域记为待分析区域；
23、以待分析区域的中心像元为中心，预设距离为半径构建局部对比区域，将位于局部对比区域内部以及与局部对比区域相交的所有麻面凹陷区域所组成的集合作为麻面凹陷区域的麻面对照集合；
24、计算所述麻面对照集合中各麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数与待分析区域的中心外延谱线差异系数的差值绝对值；获取所述麻面对照集合中所有所述差值绝对值的和值；
25、统计所述麻面对照集合中麻面凹陷区域的数量，计算待分析区域的中心外延谱线差异系与所述麻面对照集合中麻面凹陷区域的数量的乘积，获取以2为底数，以所述乘积为真数的对数函数；将所述对数函数的计算结果与所述和值的乘积作为待分析区域的麻面光谱综合混叠系数。
26、进一步，所述根据麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数以及麻面凹陷区域内各像元的共轭极线偏差系数获得解混优化调控因子，包括：
27、对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据混凝土的高光谱数据获得麻面凹陷区域以及麻面区域像元集合，包括：
3.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据麻面区域像元集合中的各像元的像元光谱曲线获得各像元的共轭极线偏差系数，包括：
4.如权利要求2所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据麻面区域像元集合获得边界像元集合和中心像元，结合边界像元集合中的像元对各波长的反射强度与中心像元对各波长的反射强度的差异获得外延谱线偏差系数，包括：
5.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据边界像元集合中各像元与中心像元的共轭极线偏差系数之间的差异以及外延谱线偏差系数获得麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数，包括：
6.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据所有麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数之间的差异获得各麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数
7.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据麻面凹陷区域的麻面光谱综合混叠系数以及麻面凹陷区域内各像元的共轭极线偏差系数获得解混优化调控因子，包括：
8.如权利要求2所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据解混优化调控因子以及混凝土样本的高光谱数据获得混凝土样本的高光谱数据的端元矩阵和丰度矩阵，包括：
9.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据混凝土样本的高光谱数据的端元矩阵、丰度矩阵与标准端元矩阵、标准丰度矩阵之间的差异获得混凝土样本的透气性检测结果，包括：
10.一种混凝土透气性智能检测系统，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任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据混凝土的高光谱数据获得麻面凹陷区域以及麻面区域像元集合，包括：
3.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据麻面区域像元集合中的各像元的像元光谱曲线获得各像元的共轭极线偏差系数，包括：
4.如权利要求2所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据麻面区域像元集合获得边界像元集合和中心像元，结合边界像元集合中的像元对各波长的反射强度与中心像元对各波长的反射强度的差异获得外延谱线偏差系数，包括：
5.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在于，所述根据边界像元集合中各像元与中心像元的共轭极线偏差系数之间的差异以及外延谱线偏差系数获得麻面凹陷区域的中心外延谱线差异系数，包括：
6.如权利要求1所述的一种混凝土透气性智能检测方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，任光柱，何敏，李曼，李昕杰，
申请(专利权)人：中九建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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