申请/专利权人：中铁十六局集团第一工程有限公司;中铁十六局集团有限公司

申请日：2024-01-10

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117538289B

主分类号：G01N21/359

分类号：G01N21/359;G01N21/3563;G06T7/00;G06T7/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明涉及光谱分析技术领域，具体涉及一种型钢混凝土结构节点施工质量无损检测方法，根据型钢混凝土结构光谱数据得到型钢混凝土结构节点，构建型钢混凝土结构融合系数，判定近边离群像元，构建结构反射关键矩阵，计算结构节点变异系数和骨架变异系数，确定结构节点风险因子，结合所有型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数，得到结构节点性能优异指数，根据结构节点性能优异指数，将型钢混凝土结构节点的施工质量划分为不合格、合格和良好三个等级。从而实现型钢混凝土结构节点的施工质量检测，解决了型钢混凝土结构节点构造复杂、缺陷类型复杂，导致难以对型钢混凝土结构节点施工质量进行检测的问题。

主权项：1.一种型钢混凝土结构节点施工质量无损检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集型钢混凝土结构的各像元的近红外光谱数据，包括各像元在各波段的反射率；将近红外光谱数据进行真彩色合成得到的图像数据作为伪彩色图像；通过图像分割得到伪彩色图像的型钢混凝土结构区域；通过角点检测得到型钢混凝土结构区域中各角点，作为型钢混凝土结构节点；根据各像元及邻域中光谱差异得到各像元的型钢混凝土结构融合系数；将型钢混凝土结构融合系数小于预设相似阈值的像元作为近边离群像元；根据各近边离群像元与各型钢混凝土结构节点的距离差异得到型钢混凝土结构节点的结构关键像元，获取型钢混凝土结构节点的结构反射关键矩阵；根据结构反射关键矩阵及型钢混凝土结构融合系数得到型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数；根据各型钢混凝土结构节点之间的近边离群点的型钢混凝土结构融合系数得到结构骨架线的骨架变异系数；根据结构节点变异系数及骨架变异系数得到结构节点性能优异指数；根据结构节点性能优异指数判断型钢混凝土结构节点的施工质量；所述根据各像元及邻域中光谱差异得到各像元的型钢混凝土结构融合系数，具体包括：通过光谱角度制图算法获取型钢混凝土区域中各像元的光谱之间的相似度；根据型钢混凝土结构区域中像元的光谱之间的相似度得到型钢混凝土结构反射均匀系数，根据各像元邻域中像元的光谱之间的相似度得到各像元的局部结构反射均匀系数；计算各像元的局部结构反射均匀系数与型钢混凝土结构反射均匀系数的比值；计算以自然常数为底数、以所述比值的相反数为指数的指数函数的计算结果；计算自然数1与所述计算结果的差值；将所述差值与各像元的局部结构反射均匀系数的乘积作为各像元的型钢混凝土结构融合系数；所述根据各近边离群像元与各型钢混凝土结构节点的距离差异得到型钢混凝土结构节点的结构关键像元，获取型钢混凝土结构节点的结构反射关键矩阵，具体为：对于各型钢混凝土结构节点，计算各近边离群像元与型钢混凝土结构节点之间的欧氏距离；将欧氏距离小于预设影响距离的近边离群像元作为型钢混凝土结构节点的结构关键像元；将型钢混凝土结构节点的第i´个结构关键像元的第j´个波段的反射率作为第i´行第j´列的元素，将所有所述元素组成的矩阵作为型钢混凝土结构节点的结构反射关键矩阵；所述根据结构反射关键矩阵及型钢混凝土结构融合系数得到型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数，具体包括：根据结构反射关键矩阵得到型钢混凝土结构节点的扩展矩阵及标准结构节点的第一矩阵，获取扩展矩阵及第一矩阵的左、右奇异矩阵；计算各型钢混凝土结构节点的扩展矩阵与标准结构节点的第一矩阵之间的左奇异矩阵的曼哈顿距离及右奇异矩阵的曼哈顿距离，分别记为第一、第二曼哈顿距离；将第一、第二曼哈顿距离的和值作为各型钢混凝土结构节点的反射变异系数；计算各型钢混凝土结构节点的所有结构关键像元的型钢混凝土结构融合系数均值，记为第一均值；计算以自然常数为底数、以第一均值的相反数为指数的指数函数的计算结果；计算各型钢混凝土结构节点的所述计算结果与反射变异系数的乘积作为型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数；所述根据各型钢混凝土结构节点之间的近边离群点的型钢混凝土结构融合系数得到结构骨架线的骨架变异系数，具体包括：将任意两个型钢混凝土结构节点之间连线作为结构骨架线；将结构骨架线邻域内近边离群像元作为骨架关键像元；计算自然数1与骨架关键像元的型钢混凝土结构融合系数的差值；将结构骨架线的所有所述差值的和值作为结构骨架线的骨架变异系数；所述根据结构节点变异系数及骨架变异系数得到结构节点性能优异指数，具体包括：将所有型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数组成的序列作为节点变异序列；将所有结构骨架线的骨架变异系数组成的序列作为骨架变异序列；将节点变异序列和骨架变异序列之间的皮尔逊相关系数作为结构节点风险因子；计算所有型钢混凝土结构节点的结构节点变异系数的均值；将结构节点风险因子与所述均值的乘积的相反数作为结构节点性能优异指数。

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