一种基于图像检测的建筑外立面渗漏检测方法与流程

本发明涉及图像检测，具体涉及一种基于图像检测的建筑外立面渗漏检测方法。

背景技术：

1、建筑外立面渗漏检测通常采用分区施水与图像观测相结合的方式，在外墙表面设置施水区域，连续记录外墙和内墙在施水过程中的颜色、亮度及湿润范围变化，并结合接缝、裂缝、门窗开口等墙面结构位置，判断内墙湿润区域可能对应的外墙渗漏位置。此类方法能够记录墙面湿润变化过程，为建筑外立面的检修和维护提供检测依据。

2、不同外墙区段的材料组成、含水状态和干燥速度存在差异，各外墙区段产生的湿润变化可能持续不同时间并相互重叠，内墙湿润范围的出现时刻也会受到墙体厚度和水分传递路径影响。水分沿接缝、裂缝或者材料交界位置传递时，内墙湿润位置与外墙进水位置还可能发生空间偏移，导致位置邻近的多个外墙区段呈现相近的对应关系，增加渗漏区段区分和检测结果复核的难度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于图像检测的建筑外立面渗漏检测方法，解决上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于图像检测的建筑外立面渗漏检测方法，包括以下步骤：

4、s1、采集外墙基准图像和内墙基准图像，识别接缝、裂缝和开口边界，根据开口边界建立墙面对应关系；

5、s2、按接缝、裂缝和开口边界划分外墙区段，按单位面积等量施水，连续采集预检图像并提取湿润范围；

6、s3、记录湿润范围从扩展开始至收缩开始的时间间隔，记作湿润保持时长，等待墙面干燥；

7、s4、按湿润保持时长编排互异施水次序并施水，同步采集外墙检测图像和内墙检测图像；

8、s5、记录外墙区段内湿润范围和新增湿润范围的扩展起始时刻和收缩起始时刻，按墙面对应关系匹配时刻顺序和时间间隔；

9、s6、按匹配时刻数量排列外墙区段，将首位外墙区段记作渗漏区段，选取渗漏区段的相邻外墙区段；

10、s7、调换渗漏区段与选取的外墙区段的施水次序，重复s4至s6，根据两次渗漏区段一致性生成渗漏检测结果。

11、作为本发明进一步的方案：建立墙面对应关系的过程为：

12、墙面干燥时，从固定拍摄位置采集外墙基准图像和内墙基准图像；

13、提取外墙基准图像和内墙基准图像中亮度或者色度连续变化的边界，将墙体开口轮廓记作开口边界，将外墙构件交界处的边界记作接缝，将同一外墙构件表面内的边界记作裂缝；

14、统一外墙基准图像与内墙基准图像的上下方向，外墙与内墙观察方向相反时，反向设置内墙基准图像的左右方向；

15、按开口边界和墙面外缘的上下、左右排列位置，将实体位置相同的外墙角点和内墙角点组成对应点对；

16、连接相邻外墙角点和相邻内墙角点，形成对应墙面范围；

17、比较像素至上边界距离与对应墙面范围高度的比值及至左边界距离与对应墙面范围宽度的比值，两个比值相同的外墙像素和内墙像素组成对应点，汇集对应点得到墙面对应关系。

18、作为本发明进一步的方案：提取湿润范围的过程为：

19、沿接缝、裂缝和开口边界切分外墙，将切分后未被接缝、裂缝或者开口边界分隔的连续墙面记作外墙区段，记录相邻外墙区段的共用边界；

20、在各外墙区段内选取不与接缝、裂缝和开口边界相交的施水范围，根据施水范围的面积和单位面积施水量确定施水量；

21、从喷水前开始连续采集预检图像，同时按照相同的单位面积施水速率向各施水范围喷水，达到对应施水量时停止喷水；

22、计算预检图像与外墙基准图像对应像素的亮度差值和色度差值；

23、从各施水范围开始，依次连接亮度差值超过预设外墙亮度界值或者色度差值超过预设外墙色度界值的相邻像素，将同一外墙区段内的连接像素覆盖范围记作湿润范围；

24、停止喷水后继续采集预检图像，直至各外墙区段的湿润范围开始收缩。

25、作为本发明进一步的方案：等待墙面干燥的过程为：

26、按外墙区段和采集时刻排列湿润范围，依次对照同一外墙区段的相邻湿润范围；

27、将后一湿润范围相对前一湿润范围增加的像素记作扩展像素，扩展像素与施水范围或者前一湿润范围外缘连续相接时，将扩展像素首次出现的采集时刻记作扩展起始时刻；

28、将前一湿润范围相对后一湿润范围减少的像素记作收缩像素，停止喷水后，收缩像素位于前一湿润范围外缘且后一湿润范围未出现扩展像素时，将收缩像素首次出现的采集时刻记作收缩起始时刻；

29、计算各外墙区段的扩展起始时刻至收缩起始时刻的时间间隔，将时间间隔记作对应外墙区段的湿润保持时长；

30、继续采集预检图像，直至各外墙区段的湿润范围消失，并且原覆盖位置的亮度差值未超过预设外墙亮度界值、色度差值未超过预设外墙色度界值。

31、作为本发明进一步的方案：采集外墙检测图像和内墙检测图像的过程为：

32、按湿润保持时长由短至长排列外墙区段，湿润保持时长相同时，按外墙坐标中的纵向位置和横向位置排列外墙区段；

33、将湿润保持时长分别作为对应外墙区段的施水时段持续时长和停水时段持续时长，湿润保持时长相同时，首位外墙区段的施水时段持续时长和停水时段持续时长均保持不变，后续外墙区段的持续时长依次增加一个图像采集间隔；

34、编排任一外墙区段的施水次序时，先将该区段自身的施水时段和停水时段作为起始时段组合，再按外墙区段排列结果依次加入其余区段的时段组合；排列至末位后从首位继续，直至全部施水时段和停水时段完成排列；

35、同步执行各外墙区段的施水次序，处于施水时段时按照相同的单位面积施水速率施水，处于停水时段时停止施水，同时连续采集外墙检测图像和内墙检测图像。

36、作为本发明进一步的方案：匹配时刻顺序和时间间隔的过程为：

37、获取外墙区段内湿润范围，将内墙检测图像相对内墙基准图像的亮度差值超过预设内墙亮度界值或者色度差值超过预设内墙色度界值的连续像素范围记作新增湿润范围；

38、获取外墙区段内湿润范围和新增湿润范围的扩展起始时刻与收缩起始时刻；

39、按墙面对应关系将新增湿润范围映射至外墙，将映射位置所在的外墙区段和相邻外墙区段记作待匹配外墙区段；

40、分别将待匹配外墙区段内湿润范围的首个扩展起始时刻平移至新增湿润范围的首个扩展起始时刻，并按相同平移时长调整全部扩展起始时刻和收缩起始时刻；

41、平移后首个扩展起始时刻重合时记作匹配时刻，按发生顺序一一对应后续时刻，对应时刻同为扩展起始时刻或者同为收缩起始时刻，且相邻时间间隔绝对差值未超过图像采集间隔时，记录外墙区段内湿润范围时刻、所属外墙区段和时间间隔绝对差值。

42、作为本发明进一步的方案：选取渗漏区段的相邻外墙区段的过程为：

43、按照匹配时刻所属外墙区段统计匹配时刻数量，按照匹配时刻数量由多至少排列外墙区段；

44、匹配时刻数量相同时，累加对应外墙区段全部匹配记录对应的时间间隔绝对差值，按照时间间隔绝对差值之和由小至大排列外墙区段；

45、匹配时刻数量和时间间隔绝对差值之和均相同时，按外墙坐标中的纵向位置和横向位置排列外墙区段；

46、将排列首位的外墙区段记作渗漏区段，从与渗漏区段具有共用边界的外墙区段中选取排列位置在前的外墙区段，将选取的外墙区段记作与渗漏区段调换施水次序的外墙区段。

47、作为本发明进一步的方案：生成渗漏检测结果的过程为：

48、同步采集外墙检测图像和内墙检测图像，直至外墙区段内湿润范围和新增湿润范围均消失；

49、交换渗漏区段与选取的外墙区段的完整施水次序，剩余外墙区段的施水次序、单位面积施水速率和图像采集间隔不变；

50、同步执行调换后的施水次序，连续采集外墙检测图像和内墙检测图像，重新获取外墙区段内湿润范围和新增湿润范围及对应的扩展起始时刻和收缩起始时刻；

51、按照墙面对应关系重新确定待匹配外墙区段并获取匹配时刻，统计匹配时刻数量和时间间隔绝对差值之和，重新排列外墙区段，将首位外墙区段记作复检渗漏区段；

52、复检渗漏区段与渗漏区段相同时，将渗漏区段写入渗漏检测结果；复检渗漏区段与渗漏区段不同时，将渗漏区段和复检渗漏区段写入渗漏检测结果。

53、本发明的有益效果：相较于现有技术：

54、本发明能够区分不同外墙区段在施水过程中形成的湿润变化，降低材料吸水差异、干燥速度差异以及墙体内部传递延迟对渗漏位置判断的影响；能够在内墙湿润位置与外墙进水位置发生空间偏移时，缩小需要辨别的外墙区段范围，减少相邻外墙区段之间的混淆；还能够对两次检测得到的区段判断结果进行复核，反映检测结果的一致状态，提高建筑外立面渗漏位置检测结果的稳定性和可核查性。