【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空鼓检测领域，具体而言涉及一种外墙空鼓检测方法及系统。
技术介绍
1、外墙空鼓是建筑结构中常见的质量问题，尤其在高层建筑的外墙涂层或装饰层中更为普遍。空鼓现象的产生通常是由于外墙涂层、保温层或饰面层与基层之间的粘结失效，导致分层、脱落等情况。这种问题不仅影响建筑物的美观，还可能带来严重的安全隐患。尤其在高层建筑中，外墙装饰材料如瓷砖、大理石或涂料的空鼓和脱落，可能对行人和周边设施构成安全威胁。因此，外墙空鼓的及时检测与修复对于保障建筑物的安全至关重要。
2、传统的外墙空鼓检测方法主要依赖人工敲击法和听音法。检测人员通过轻击外墙表面，结合听音判断是否存在空鼓。这种方法虽然简单直观，但存在明显的局限性：人工检测效率低、覆盖面积有限，且受检测人员经验影响较大，无法量化空鼓区域的大小和位置。随着建筑规模的扩大和装饰材料的多样化，传统检测方法难以满足大面积、精细化的检测需求。
3、近年来，无损检测技术在建筑结构检测中得到了广泛应用。红外热成像技术和超声波检测技术作为常见的无损检测手段，可以有效地识别外墙空鼓。红外热成像利用温度差异检测墙体表面的热异常，通过分析墙体表面不同区域的温度变化来识别空鼓区域。超声波检测则通过声波的反射与衰减特性，判断墙体内部是否存在空鼓。然而，由于外墙材料多样、结构复杂，单一检测方法往往难以保证检测的精度和全面性。例如，红外热成像受环境温度影响较大，超声波检测在多层材料结构中的信号衰减也会影响精度。
4、因此，如何融合多种无损检测技术，发挥其各自的优势，成为外墙空
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种外墙空鼓检测方法，所述方法包括如下步骤：
2、步骤1，数据采集：对外墙进行多模态检测，分别获取红外热成像图像和超声波检测信号，其中红外热成像用于检测墙体表面的温度分布，超声波检测用于反映墙体内部的声波反射特性；
3、步骤2，数据预处理：对红外热成像图像进行图像增强处理，提升图像对比度，并通过边缘检测算法提取墙体的边缘特征；对超声波检测信号进行去噪处理，转化为二维回波图形式；
4、步骤3，特征提取与融合：使用卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行特征提取，提取出的特征包括与空鼓相关的边缘、纹理、回波强度，并通过加权融合将不同模态的特征向量整合，形成融合后的高维特征向量；
5、步骤4，数据的空间对齐：提取与融合的高维特征向量，通过图像配准算法和空间变换模型，将红外热成像图像与超声波回波图进行对齐，使不同模态数据在统一的坐标系中呈现，实现数据的空间一致性；
6、步骤5，空鼓区域判定：基于步骤对齐后的数据，通过多层感知器对融合后的特征向量进行分类，输出空鼓区域的具体位置、大小和严重程度。
7、本专利技术另一方面还提供一种外墙空鼓检测系统，所述系统包括如下模块：
8、数据采集模块：对外墙进行多模态检测，分别获取红外热成像图像和超声波检测信号，其中红外热成像用于检测墙体表面的温度分布，超声波检测用于反映墙体内部的声波反射特性；
9、数据预处理模块：对红外热成像图像进行图像增强处理，提升图像对比度，并通过边缘检测算法提取墙体的边缘特征；对超声波检测信号进行去噪处理，转化为二维回波图形式；
10、特征提取与融合模块：使用卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行特征提取，提取出的特征包括与空鼓相关的边缘、纹理、回波强度，并通过加权融合将不同模态的特征向量整合，形成融合后的高维特征向量；
11、数据的空间对齐模块：提取与融合的高维特征向量，通过图像配准算法和空间变换模型，将红外热成像图像与超声波回波图进行对齐，使不同模态数据在统一的坐标系中呈现，实现数据的空间一致性；
12、空鼓区域判定模块：基于步骤对齐后的数据，通过多层感知器对融合后的特征向量进行分类，输出空鼓区域的具体位置、大小和严重程度。
13、本专利技术的外墙空鼓检测方法及系统具有以下有益效果：
14、通过结合红外热成像和超声波检测技术，实现了外墙表面和内部空鼓信息的全面采集，能够同时捕捉表面的温度分布和内部的声波反射特性。利用这两种无损检测手段的互补性，提高了检测的全面性和精确性，克服了单一检测手段的局限性。
15、本专利技术通过卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行高层次特征提取，并利用加权融合方法将不同模态的特征整合，形成高维特征向量。该过程能够有效提取与空鼓相关的关键特征，增强了对复杂建筑结构空鼓区域的识别能力。
16、通过采用图像配准算法和非刚性变换模型，能够将红外热成像图像与超声波回波图在统一的坐标系中进行精确对齐，解决了多模态数据异构性的难题。空间对齐确保了多模态数据的分析一致性，为后续检测步骤提供了可靠的空间基础。
17、基于多层感知器模型，融合后的特征向量能够自动分类，输出空鼓区域的具体位置、大小和严重程度，实现了对空鼓问题的自动化、智能化判定，减少了人工操作的主观误差，大幅提高了检测效率。
18、综上所述，本专利技术能够大幅提升外墙空鼓检测的效率、精度和自动化水平，具备重要的应用价值和广泛的市场前景。
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1.一种外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述转化为二维回波图形式包括：
3.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述使用卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行特征提取包括：
4.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，提取与融合的高维特征向量，通过图像配准算法和空间变换模型，将红外热成像图像与超声波回波图进行对齐，使不同模态数据在统一的坐标系中呈现，实现数据的空间一致性包括：
5.根据权利要求4所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，通过初步配准步骤对红外热成像图像与超声波回波图进行几何对齐包括：
6.一种外墙空鼓检测系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：
7.根据权利要求6所述的外墙空鼓检测系统，其特征在于，所述转化为二维回波图形式包括：
8.根据权利要求6所述的外墙空鼓检测系统，其特征在于，所述使用卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行特征提取包括：
9.根据权
10.根据权利要求9所述的外墙空鼓检测系统，其特征在于，通过初步配准步骤对红外热成像图像与超声波回波图进行几何对齐包括：
...【技术特征摘要】
1.一种外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述转化为二维回波图形式包括：
3.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，所述使用卷积神经网络分别对红外热成像图像和超声波回波图进行特征提取包括：
4.根据权利要求1所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，提取与融合的高维特征向量，通过图像配准算法和空间变换模型，将红外热成像图像与超声波回波图进行对齐，使不同模态数据在统一的坐标系中呈现，实现数据的空间一致性包括：
5.根据权利要求4所述的外墙空鼓检测方法，其特征在于，通过初步配准步骤对红外热成像图像与超声波回波图进行几何对齐包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，钟志彬，黄尚珩，周其健，何晓彤，刘启超，刘苓杰，焦彤，肖蕾，黄文俊，吴思聪，
申请(专利权)人：成都建工第三建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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