图像处理技术在保温板粘结面积测量中的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《工程建设标准化》2020年22期   作者:张建东
[导读] 保温板有效粘结面积的测量工作较为复杂,目前使用较多的测量方式为
        张建东
        君旺节能科技股份有限公司,上海200000

        【摘要】保温板有效粘结面积的测量工作较为复杂,目前使用较多的测量方式为DGJ32/J19-2015《绿色建筑工程施工质量验收规范》中的钢尺法,其不仅实际操作困难,且效率较低。本论文中提出使用图像处理技术对保温板有效粘结面积进行测量,初步解决了上述问题,可为工程检测技术人员提供参考。
        【关键词】外墙外保温;粘结面积测量;图像处理技术

1 引言
        在外墙保温系统中,保温板的有效粘结面积对整个系统的稳定性有着很大影响。在实际工程检测工作使用较多的方法为钢尺法,其操作方式为,在保温板剥离之后,使用钢尺测量在粘结砂浆的尺寸,计算出粘结面积,然后用有效粘结面积除以保温板面积以得到粘结面积比(粘结率)[1]。此种方法最大的弊端就是测量不准确,因板材通过粘结砂浆粘贴到墙上后留下的粘结砂浆形状不规则,测量时面积难以计算,且手工测量,效率较低。
        本文提出使用图像处理软件ImageJ对保温板有效粘结面积进行测量,在现场采集图像后通过软件选定有效粘结区域,将不规则图形的面积测算交由计算机软件处理。通过计算粘结区域与测量区域的面积比值从而得到粘结面积比(粘结率),其计算原理与传统钢尺法相同,但能大幅度提高测量精度,提高工作效率。
2 操作流程
2.1保温板剥离
        与传统测量方式相同,选取粘贴好的保温板材进行剥离操作,在剥离过程中应尽量避免对粘结砂浆破坏。若在剥离过程中有粘结砂浆脱落的情况,可以根据基层墙体上留下的痕迹、保温板上砂浆的形状等方式来判断脱落的粘结砂浆是否为有效粘结。若为有效粘结,需要及时在墙面上使用明显记号笔画出此部分砂浆的边界轮廓,以消除因粘结砂浆脱落对实际粘结面积比的影响。
2.2 采集图像
        使用拍照设备对待测量区域进行图像采集。在采集过程中需要保证“平行垂直”,平行指的是图像边框与待测区域的外边界平行,垂直指的是拍照角度需与待测量区域平面垂直。拍照后检查采集到的图像是否完整、清晰,要求在图像可辨识有效粘结的砂浆区域。
2.3 图像预处理
        采集后的图像需要进行裁剪,裁剪的标准是“仅保留参与测量区域”,沿着待测量边线的轮廓裁剪图像即可。而后需将图像格式转换为PNG格式。裁剪与格式转换工作能够通过多种常见软件完成,故本文中不再赘述。

2.4 有效粘结区域框选
        将处理好的图像导入ImageJ工具中,使用工具栏中的“徒手选择(Freehand selections)”按钮,然后在图像中,按照砂浆的粘贴边缘描线,为保证描线的精准度,可以使用Ctrl+鼠标滚轮指令放大图片。每一处描线都要形成封闭区域,描完一小块后,点击鼠标右键,选择“Clear”,抠出此部分图像。直至将所有“有效粘结区域”选定并执行Clear操作。

2.5 粘结区域选定
        点击Image→Color→Split Channels菜单,将图像分离通道,执行后会出现三个窗口;然后使用快捷键 Ctrl+Shift+T,打开Threshold对话框;通过调整滑块,将两个滑块都调整到最左侧就可以选取所有待测量区域,被选中的区域会在图像窗口中显示为红色。

2.6 面积计算
①使用Analyze→Set Measurements菜单,打开设置对话框,将左下区域中的Limit to threshold选项勾选,点击OK保存退出。
②使用Analyze→Measure菜单,得出测量结果。在Results对话框中,Area为所有被选择区域(红色区域)的像素值。
③使用Analyze→Set Measurements菜单,打开设置对话框,将Limit to threshold选项前的对勾去掉,点击OK保存退出。
④重复步骤②,得出的为整个图像(待测量区域)的像素值。
查看Results对话框,两次测量结果中Area的比值,即为测量区域的有效粘结面积比。

3结语
        传统测量有效粘结面积的钢尺法其计算难度与计算误差较大,此方法的测量原理与钢尺法相同,都是通过计算有效粘结面积与保温板总面积的比值得出板材的粘结面积比(粘结率),理论上此方法的测量结果同样具有实际意义。
        上述步骤中通过计算机软件ImageJ,能够更便捷、更准确的计算不规则形状的保温砂浆面积,并简要介绍其操作流程,其计算方法与思路能够为检测技术人员进行参考。

参考文献
[1]江苏省住房和城乡建设厅.DGJ31/J19-2015 绿色建筑工程施工质量验收规范[S].
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