[发明专利]一种结构裂纹体积的测算方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种结构裂纹体积的测算方法，其特征在于，包括：

通过标定和配准好的深度摄像头和单目摄像头采集多张裂纹样本图像，并根据单目摄像头得到的RGB图中裂纹横截面所形成的多边形内的像素个数，获取裂纹横截面面积；

根据深度摄像头得到的裂纹深度图和获取的所述裂纹横截面面积，积分得到各所述裂纹样本图像中对应的裂纹体积值；

以采集的所述裂纹样本图像为输入，以计算出的所述裂纹体积值为输出，构建结构裂纹体积测算模型；

通过单目摄像头采集待测结构的裂纹RGB图像；

将采集的待测结构的裂纹RGB图像输入至构建的所述结构裂纹体积测算模型进行计算，得到待测结构裂纹的体积测算信息。

2.根据权利要求1所述的结构裂纹体积的测算方法，其特征在于，采用下列公式积分得到各所述裂纹样本图像中对应的裂纹体积值：

其中，为裂纹体积值，为第个裂纹横截面的面积；对所述深度摄像头得到的裂纹深度图在垂直方向上进行h等分，每个微元为；为裂纹深度图在垂直方向上与实际尺寸的比例因子。

3.根据权利要求2所述的结构裂纹体积的测算方法，其特征在于，构建结构裂纹体积测算模型，具体包括：

利用训练样本集训练Faster-RCNN模型，得到结构裂纹体积测算模型；所述训练样本集至少包括与待测结构材料相同的材料通过现场实测、模型试验或有限元计算得到的多张所述裂纹样本图像。

4.根据权利要求3所述的结构裂纹体积的测算方法，其特征在于，在将采集的待测结构的裂纹RGB图像输入至构建的所述结构裂纹体积测算模型进行计算之前，还包括：

获取模型验证数据集；所述模型验证数据集包括多张验证样本图像，各验证样本图像均已预先与相应的裂纹深度图进行标定，且与待测结构材料相同的结构裂纹图像；

将各所述验证样本图像输入至构建的所述结构裂纹体积测算模型中，得到各所述验证样本图像的结构裂纹体积测算信息；

根据各所述验证样本图像的结构裂纹体积测算信息、已知实际裂纹体积信息及所述验证样本图像的总数量，计算所述结构裂纹体积测算模型的准确率；

判断所述结构裂纹体积测算模型的准确率是否小于预设阈值；

若是，则增加所述训练样本集中的裂纹样本图像，并重新训练所述结构裂纹体积测算模型直至准确率大于或等于所述预设阈值；若否，则将所述结构裂纹体积测算模型用于后续测算待测结构裂纹的体积信息。

5.根据权利要求4所述的结构裂纹体积的测算方法，其特征在于，根据各所述验证样本图像的结构裂纹体积测算信息、已知实际裂纹体积信息及所述验证样本图像的总数量，计算所述结构裂纹体积测算模型的准确率，具体包括：

统计各所述验证样本图像的结构裂纹测算信息和已知实际裂纹体积信息的差值小于或等于预设偏离值的验证样本图像的合格个数；

计算所述验证样本图像的合格个数与总数量的比率，以作为所述结构裂纹体积测算模型的准确率。

6.一种结构裂纹体积的测算装置，其特征在于，包括：

样本数据采集模块，用于通过标定和配准好的深度摄像头和单目摄像头采集多张裂纹样本图像，并根据单目摄像头得到的RGB图中裂纹横截面所形成的多边形内的像素个数，获取裂纹横截面面积，根据深度摄像头得到的裂纹深度图和获取的所述裂纹横截面面积，积分得到各所述裂纹样本图像中对应的裂纹体积值；

模型预构建模块，用于以采集的所述裂纹样本图像为输入，以计算出的所述裂纹体积值为输出，构建结构裂纹体积测算模型；

待测图像采集模块，用于通过单目摄像头采集待测结构的裂纹RGB图像；

裂纹体积测算模块，用于将采集的待测结构的裂纹RGB图像输入至构建的所述结构裂纹体积测算模型进行计算，得到待测结构裂纹的体积测算信息。