【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及古建筑無損檢測領域，尤其涉及一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置及方法。
技術介紹
1、木結構古建筑作為中華民族傳統文化與建筑技藝的瑰寶，其結構組成展現出了卓越的智慧與精妙的設計。屋頂作為木結構古建筑的重要組成部分，包括木望板、苫背、瓦片和屋脊等。這些起承重和覆蓋作用的構件，構建起木結構古建筑的“保護傘”。屋頂長期受到自然環境的影響，易出現滲雨；同時自然老化使木材性能下降，外界因素會導致木望板產生磨損，增加滲雨風險。古建筑木望板滲雨危害嚴重，會使得木材含水率上升，引發微生物滋生導致木望板腐朽，從而影響木望板結構強度與穩定性，進而威脅整個古建筑木結構安全。由于古建筑木望板位置的特殊性，即木望板外側覆蓋苫背、瓦片，很難從外側檢測出滲雨狀況。木望板內側多處在狹小的悶頂中，傳統檢測方式不僅難以檢測出結果還容易對古建筑木望板造成一定的損傷。
2、紅外熱成像滲雨檢測是利用紅外熱成像儀對建筑物表面溫度進行檢測，通過被測建筑物表面溫度的差異，判斷是否存在滲雨狀況。對古建筑木結構來講，水的比熱容大于木材的比熱容，在同一熱輻射條件下，滲雨部分由于水分存在，其溫度升高較小，而干燥的木材溫度升高明顯，從而在紅外熱成像圖上呈現溫度差。但現有紅外熱像儀的視場較小、分辨率較低，無法一次性拍攝全部的木望板且拍攝到的紅外熱像圖不清晰，使得滲雨檢測工作效率和精度大打折扣。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置及方
2、第一方面，本專利技術實施例提供了一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置，包括：一種古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置，裝置包括木板、長方形導軌、滑塊、支架、阻尼轉軸、紅外熱像儀；
3、所述長方形導軌固定在所述木板上；
4、所述滑塊與所述長方形導軌進行滑動連接；
5、所述支架固連在所述滑塊上，支撐所述紅外熱像儀并保證其穩固性；
6、所述阻尼轉軸置于所述支架頂部中間，輔助所述紅外熱像儀在多種角度的拍攝；
7、所述紅外熱像儀安裝在所述阻尼轉軸上，拍攝一組具有重疊區域的古建筑木望板紅外熱像圖；
8、所述紅外熱像儀沿所述長方形導軌進行滑動，在所述阻尼轉軸的作用下，實現多種角度的拍攝；
9、采用上述的實現方式，古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置通過獲得不同視角的木望板圖像，拼接獲得完整的木望板全景圖，可以彌補現有滲雨檢測裝置的視場受限和分辨率不足。
10、第二方面，本專利技術實施例提供了一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，包括：在雨后的第二天晴天的下午1點～3點，基于所述古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置對古建筑木望板進行紅外圖像拍攝，拍攝一組具有重疊區域的古建筑木望板紅外熱像圖；
11、將所述古建筑木望板紅外熱像圖的溫度范圍和圖片格式進行統一處理，并對處理后的圖片進行去噪處理；
12、對所述古建筑木望板紅外熱像圖進行特征提取和轉換矩陣計算，完成所述古建筑木望板紅外熱像圖的圖像拼接；
13、對所述古建筑木望板紅外熱像圖進行多元化處理，提取出圖像中不同程度的滲雨區域，通過對所述拼接完成的紅外熱像圖，以顏色特征聚類算法為依托，所述紅外熱像圖的像素由此形成不同顏色簇，對應不同程度的滲雨區域；
14、計算所述滲雨區域在古建筑木望板上的面積與占比，判斷木望板的滲雨程度。
15、結合第二方面，在第二方面第一種可能的實現方式中，所述紅外熱像圖拍攝時間為雨后第二天晴天的下午1點～3點；所述紅外熱像圖獲取方式為：調整后古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置中紅外熱像儀合適的拍攝角度，在長方形導軌上平穩滑動并拍攝一組具有重疊區域的古建筑木望板紅外熱像圖。
16、結合第二方面，在第二方面第二種可能的實現方式中，將拍攝到的所述古建筑木望板紅外熱像圖的溫度范圍和圖片格式進行統一處理，并采用中值濾波法對紅外熱像圖進行圖像去噪。
17、結合第二方面，在第二方面第三種可能的實現方式中，所述紅外熱像圖的特征提取，包括：采用sift算法提取去噪后的相鄰所述紅外熱像圖的特征，并采用基于距離的特征匹配算法確認匹配點；基于匹配點計算轉換矩陣，根據轉換矩陣與加權平均法對所述紅外熱圖像進行拼接。
18、結合第二方面，在第二方面第四種可能的實現方式中，所述多元化處理包括：通過顏色特征聚類技術，把圖像中的像素根據顏色相似性進行分類，從而形成不同顏色簇，關聯所述紅外熱像圖中的滲雨程度，即每個簇代表了一個顏色相近的范圍，這個范圍對應著古建筑木望板不同程度的滲雨狀況。
19、結合第二方面，在第二方面第五種可能的實現方式中，將所述聚類后圖像進行不同顏色簇區域的標記，并按照像素坐標與實際物理尺寸的對應關系，進行所述滲雨區域面積與占比計算；通過對所述顏色簇區域的劃分，進而進行古建筑木望板滲雨程度的判斷。
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1.一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置，其特征在于，包括：木板、長方形導軌、滑塊、支架、阻尼轉軸、紅外熱像儀；
2.根據權利要求1所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征取方式為：調整古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置所述紅外熱像儀合適的拍攝角度，在所述長方形導軌上平穩滑動并拍攝一組具有重疊區域的古建筑木望板紅外熱像圖。
3.根據權利要求1或2所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，將拍攝到的所述古建筑木望板紅外熱像圖的溫度范圍和圖片格式進行統一處理，并采用中值濾波法對紅外熱像圖進行圖像去噪。
4.根據權利要求1或3所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，采用SIFT算法提取去噪后的相鄰所述紅外熱像圖的特征，并采用基于距離的特征匹配算法確認匹配點；基于匹配點計算轉換矩陣，根據轉換矩陣與加權平均法對所述紅外熱圖像進行拼接。
5.根據權利要求1或4所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，采用多元化處理，通過顏色特征聚類技術，把圖像中的像素根
6.根據權利要求1或5所述的基于紅外成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，將所述聚類后紅外熱像圖進行不同顏色簇區域的標記，并按照像素坐標與實際物理尺寸的對應關系，進行所述滲雨區域面積與占比計算；通過對所述顏色簇區域的劃分，進而進行古建筑木望板滲雨程度的判斷。
...【技術特征摘要】
1.一種基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置，其特征在于，包括：木板、長方形導軌、滑塊、支架、阻尼轉軸、紅外熱像儀；
2.根據權利要求1所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征取方式為：調整古建筑木望板滲雨狀況檢測裝置所述紅外熱像儀合適的拍攝角度，在所述長方形導軌上平穩滑動并拍攝一組具有重疊區域的古建筑木望板紅外熱像圖。
3.根據權利要求1或2所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，將拍攝到的所述古建筑木望板紅外熱像圖的溫度范圍和圖片格式進行統一處理，并采用中值濾波法對紅外熱像圖進行圖像去噪。
4.根據權利要求1或3所述的基于紅外熱成像的古建筑木望板滲雨狀況檢測方法，其特征在于，采用sift算法提取去噪后的相鄰所述紅外熱像...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張厚江，張佳，李玉風，張典，王輝，崔天樂，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：
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