基于红外技术的建筑物外墙质量控制研究

论文摘要

伴随着社会经济的发展,我国的城市建设也飞速发展,建筑物也越建越高,但是因为施工技术及偶然自然因素的影响,建筑物外墙的质量缺陷问题也随之发生。但目前还没有一种合适的检测方式可以对建筑物外墙质量缺陷进行检测。红外热像法检测具有快速、非接触性、大面积检测,不损伤检测物,并且检测结果直观形象,易于实现自动化和实时观测等优点,可以填补建筑物外墙质量缺陷检测没有合适的检测手段的空白。目前我国建筑物外墙质量红外热像法检测处在探索阶段尚未制定检测标准,在现场检测过程中没有可以依照的规范缺乏指导性文件。同时对于现场检测过程影响条件、结果分析、图像处理等关键技术都没有系统深入的研究,严重制约了这一新的质量控制技术的推广和应用,针对以上问题,在前人的研究基础上论文主要对以下几个方面的内容进行了探讨和研究:(1)论文对在建筑物外墙质量检测方面现有的检测手段的优缺点进行了透彻的对比分析,针对红外热像法检测的独特优势提出了在建筑物外墙质量控制方面应用的可行性并进行了系统研究。(2)论文详细制订建筑物外墙质量现场检测控制流程,对墙体表面发射率和红外热像仪的有效视域等影响现场检测的环境条件的确定方法进行了探讨和改进,同时编写了MATLAB程序对综合日气温和太阳辐射量进行模拟来确定最佳检测天气条件和最佳检测时段;论文中首次提出了平均温升速率、加权面积法两种定量确定缺陷的方法,同时确定了质量缺陷等级判断标准。建立了一套完整的兼顾建筑物外墙质量缺陷红外现场检测和后期数据定量化分析相结合的理论和方法。(3)基于MATLAB平台建立了处理通用图像格式(.bmp)具有图像几何编辑模块、图像温度校正模块、图像统计分析、缺陷位置自动判断等几大模块红外图像处理系统。(4)论文最后对少量建筑物外墙进行了红外热像检法的现场检测,并通过红外图像处理系统对检测结果进行了定性与定量的结果分析。从而确立了红外热像法检测在建筑物外墙质量控制方面的可行性和优越性,已具备工程推广的条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 论文结构安排
• 2 现有外墙控制质量控制手段对比及红外检测技术介绍
• 2.1 现有外墙质量控制手段优缺点对比分析
• 2.2 基于红外检测技术的外墙质量控制手段介绍
• 2.2.1 红外热像检测法基本原理
• 2.2.2 红外热像技术的优势
• 2.2.3 红外热像系统在建筑物外墙质量控制中的应用范围
• 2.3 本章小结
• 3 基于红外热像法建筑物外墙质量控制流程及注意问题
• 3.1 建筑物外墙质量现场检测控制流程
• 3.2 建筑物外墙质量现场检测要求
• 3.2.1 建筑物墙体表面发射率的确定方法
• 3.2.2 红外热像仪的有效视域
• 3.2.3 通过综合日温模拟确定最佳拍摄时段
• 3.3 建筑物外墙质量缺陷定量判断方法
• 3.3.1 加权面积法判断缺陷法
• 3.3.2 平均温升速率判断缺陷法
• 3.4 建筑物外墙质量缺陷判断标准及处理方法
• 3.5 本章小结
• 4 外墙质量控制后期红外图像处理系统及关键技术
• 4.1 红外图像处理系统基本框架
• 4.2 图像几何编辑模块
• 4.2.1 图像拼接合成功能
• 4.2.2 图像旋转功能
• 4.3 图像温度校正模块
• 4.3.1 图像去背景功能
• 4.3.2 图像的增强
• 4.4 缺陷位置自动判断模块
• 4.4.1 图像边缘检测确定缺陷功能
• 4.4.2 图像的等温线确定缺陷功能
• 4.4.3 热异常区面积自动计算
• 4.5 本章小结
• 5 工程实例应用
• 5.1 现场检测要求
• 5.1.1 检测目的
• 5.1.2 检测装置
• 5.1.3 检测程序
• 5.2 工程实例分析
• 5.2.1 现场检测实例一
• 5.2.2 现场检测实例二
• 5.2.3 现场工程实例三
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 总结与结论
• 6.2 问题与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文