[发明专利]基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法及系统

说明书

本发明公开了基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法及系统，包括：获取待预测水泥图像；对待预测水泥图像进行预处理；将预处理后的待预测水泥图像，输入到预先训练好的卷积神经网络中；输出待预测水泥图像的水灰比预测值。本申请直接利用水泥内部的微观结构图像进行硬化水泥水灰比的估测，避免了分析统计毛细孔率等数值指标等步骤，使估测过程更加简洁，更有利于操作。

技术领域

本申请涉及水泥水灰比预测技术领域，特别是涉及基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本申请相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着我国经济社会的不断发展，每年新增大量的桥梁、道路、房屋等基础设施建设工程，钢筋混凝土建筑相关产业获得了快速的发展。作为一种基础建筑材料，混凝土对社会的经济进步和人们的幸福安居有着重要的影响。对混凝土的研究推动了相关产业的技术进步，也进一步促进了我国社会的整体发展水平提高。

作为一种水泥基材料，混凝土的性能例如强度、耐久性等很大程度上受水泥的影响。水泥是一种被广泛的应用于各种建筑的构造中的胶凝材料。水泥的性能主要受水灰比、养护条件、龄期等多方面的因素影响。其中，水灰比的大小会影响水泥成型过程中孔隙率等指标，而成型水泥的抗压强度、耐久度等性能表现与孔隙率有着密切的联系。因此，水灰比会对硬化水泥的性能表现产生重要影响。

水灰比大小的正确使用对建筑的使用寿命、强度指标等有着重要的意义。但是一旦水泥成型之后，很难对硬化的水泥测定其初始的水灰比。目前现有的水灰比测定方法存在一些缺点。基于物理化学方法测定水灰比的误差较大。基于荧光显微分析的方法需要设定一个标准样品进行比对。基于电子显微镜图片的方法过程繁琐，需要先分析统计图片中毛细孔率等数值信息，再用公式或神经网络对水灰比进行估测。

申请号为CN201310486138.2，发明名称为一种测定硬化混凝土原始水灰比的方法，是将打磨过的样品用树脂填充后利用扫描电镜的背散射模式获得表面照片，再标定出毛细孔率，建立水灰比和毛细孔率的函数关系式，利用函数关系式估测水灰比。该方法虽然能够实现原始水灰比的测定，但是，申请人认为，该专利需要设定阈值定量标定出毛细孔率再建立水灰比和毛细孔率的函数关系式，过程繁杂；且该专利采用基于图片得到的函数关系式进行水灰比的测定，在建立函数关系式时不能避免由毛细孔率统计数据引入的误差，对水灰比的估测精度造成影响。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本申请提供了基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法及系统；

第一方面，本申请提供了基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法；

基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测方法，包括：

获取待预测水泥图像；

对待预测水泥图像进行预处理；

将预处理后的待预测水泥图像，输入到预先训练好的卷积神经网络中；输出待预测水泥图像的水灰比预测值。

第二方面，本申请提供了基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测系统；

基于水泥微观结构图像的硬化水泥水灰比预测系统，包括：

获取模块，其被配置为：获取待预测水泥图像；

预处理模块，其被配置为：对待预测水泥图像进行预处理；

预测模块，其被配置为：将预处理后的待预测水泥图像，输入到预先训练好的卷积神经网络中；输出待预测水泥图像的水灰比预测值。