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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种利用激光热成像的混凝土裂缝识别与宽度量化方法，属于混凝土检测的技术领域；包括以下步骤，步骤一：建立对混凝土检测平台，包括定频激光发生器、红外热像仪和图像处理装置，所述红外热像仪与所述图像处理装置连接；步骤二：使用红外热像仪对待检测混凝土的墙面进行红外录像，使用定频激光发生器对待检测混凝土的墙面进行加热，得到混凝土表面热像序列图；步骤三：使用图像处理装置对混凝土表面热像序列图进行处理，混建立凝土表面裂缝宽度‑温度量化模型，对混凝土缺陷处进行识别和量化。本发明采用上述方法，在低照度环境下对混凝土裂缝识别、定位及量化检测，克服检测方法无法检测低照度环境下混凝土裂缝的缺点。

主权项：1.一种利用激光热成像的混凝土裂缝识别与宽度量化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：建立对混凝土检测平台，包括定频激光发生器、红外热像仪和图像处理装置，所述红外热像仪与所述图像处理装置连接；步骤二：使用红外热像仪对待检测混凝土的墙面进行红外录像，使用定频激光发生器对待检测混凝土的墙面进行加热，得到混凝土表面热像序列图；得到混凝土表面热像序列图的具体过程如下：操作定频激光发生器上的控制单元调制激光的光功率为6W，按照水平等速1cms移动，每次等间距为1cm的方式移动定频激光发生器，每次等间距移动后，停留2min；移动过程中，保持定频激光发生器与被测混凝土距离不变，距离为50cm，将红外热像仪固定于待测混凝土墙面的中心位置，距离被测混凝土60cm，检测过程中，红外热像仪位置不变，从定频激光发生器开始加热，打开红外热像仪的录像功能，捕捉并记录混凝土表面温度场，形成混凝土表面热像序列图；步骤三：使用图像处理装置对混凝土表面热像序列图进行处理，建立混凝土表面裂缝宽度-温度量化模型，对混凝土缺陷处进行识别和量化；使用图像处理装置对混凝土表面热像序列图进行处理的过程如下：提取红外热像图序列中每个像素点的温度序列值，然后对进行傅里叶变换： ；上式中，为红外热像图数目，为采样时间间隔，k为图像序列号，表示频率的增加量，为虚部单位，和分别为实部和虚部；傅里叶变换后幅值和相位计算如下： ； ；使用N个数据得到N个独立频率，经快速傅里叶变换后，得到相位曲线，相位曲线的分辨率和频率成分如下： ； ；上式中，为分辨率，为采样频率，N为采样帧数，为时间间隔；建立混凝土表面裂缝宽度-温度量化模型的过程如下：激光光斑中心点到已知宽度裂缝的距离设置为d，在裂缝两侧的温度场产生了差异，分别选择距离中心点为m的左右两点，m要大于d，两点对应的温度分别为T1和T2，两点的温度差为ΔT，ΔT的公式如下：ΔT=T1-T2在预设宽度裂缝的试件模型上，不断调整d，m，通过获取温度场，建立ΔT与裂缝宽度的关系。

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