本發(fā)明涉及建筑領域，具體涉及一種基于圖像處理技術的保溫材料粘結面積比剝離試驗方法。

背景技術：

保溫材料作為墻體節(jié)能工程的重要組成部分，其施工質量的好壞與牢靠度直接影響墻體的節(jié)能效果。gb50411—2007《建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范》要求保溫材料與基層及各構造層之間的粘結或連接必須牢固，粘結強度應符合設計要求，保溫板材與基層的粘結強度應做現場拉拔試驗。后經工程實際驗證僅僅在存在粘結砂漿的部位通過現場拉拔試驗來檢驗粘結強度是否符合標準，并不能保證達到保溫材料與基層之間連接必須牢固的要求。工程中將保溫材料從基層墻體上剝離后發(fā)現，粘結砂漿的粘結面積嚴重不足。近年來，因保溫材料粘結面積達不到設計要求而導致保溫材料脫落的現象時有發(fā)生，保溫材料的脫落不僅會影響墻體的節(jié)能效果，而且會造成不良的社會效應。dgj32/j19—2015《綠色建筑工程施工質量驗收規(guī)范》明確要求除粘結強度必須滿足相關規(guī)定之外，粘結面積比也必須符合設計要求。因此對保溫材料粘貼面積比進行剝離檢驗已經成為建筑工程施工質量驗收中不可或缺的一部分。

dgj32/j19—2015《綠色建筑工程施工質量驗收規(guī)范》規(guī)定使用剝離檢驗法計算保溫材料粘結面積比。即在按取樣要求將保溫材料從墻上剝離后，通過精度為1mm的鋼直尺或鋼卷尺測量粘結砂漿的粘結尺寸，求得保溫材料粘結面積比。但因施工過程中有較多影響因素且不易控制，使得粘結砂漿在粘貼時邊框線均為不規(guī)則的曲線，若使用精度為1mm的鋼直尺進行粘貼面積的尺寸測量，其結果不僅不能直觀反映待測粘結面積尺寸的實際值，缺乏足夠的可信度與公信力，并且會對檢測機構的權威性具有很大的影響。所以使用傳統方法檢測保溫材料粘貼面積比缺乏可靠性。

后為了提高精準度采用數方格紙的小格子進行測量，將不規(guī)則的粘結砂漿進行了方格化細分，然后通過數小方格的方法統計出粘結砂漿的面積，此方法雖然可以提高測量的精度，但是成千上萬個小方格清點過程耗時太長且數格時容易使人疲勞，極易數錯。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種基于圖像處理技術的保溫材料粘結面積比剝離試驗方法，本發(fā)明能夠快速且精準的得出外墻保溫材料粘結面積比，具有較廣的適用性與較強的可靠性。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現：

一種基于圖像處理技術的保溫材料粘結面積比剝離試驗方法，包括以下步驟：

步驟1)剝離保溫板，在保溫材料粘貼完成之后、抹面層未施工之前將粘貼好的保溫材料從基層墻體上剝離；

步驟2)判斷虛實，觀測粘結砂漿在基層墻體上的粘結情況以及隨保溫材料一起剝離的情況，當發(fā)現部分粘結砂漿隨保溫材料一起剝離時，通過基層墻體上的對應的粘結印記判斷該部分粘結砂漿屬于實粘部分還是虛粘部分；

步驟3)畫線，用記號筆在基層墻體上畫出保溫材料的外邊框線，然后畫出各塊粘結砂漿部分的外邊界線，其中，隨保溫材料一起剝離的粘結砂漿，經判斷屬于實粘部分的則在畫線時將外邊界線補全；

步驟4)拍照，對取樣處的基層墻體進行照相，得到基層墻體圖像；

步驟5)圖像處理，通過圖像處理軟件得到外邊框線內所對應面積的第一像素以及外邊界線內粘結砂漿部分所對應面積總和的第二像素；

步驟6)計算面積比值，保溫材料粘結面積比等于第二像素與第一像素之比值。

進一步的，所述記號筆的顏色為紅色。

進一步的，所述外邊框線和外邊界線均為閉合線段。

進一步的，所述步驟4中通過平行治具進行輔助拍照，所述平行治具包括兩個平行設置的第一轉軸和第二轉軸，所述第一轉軸和第二轉軸均設置在第一水平面上，所述第一轉軸上套設有第一軸套，所述第二轉軸上套設有第二軸套，所述第一軸套和第二軸套的外表面上均設置有支腿，所述支腿設置在第二水平面上并沿第二水平面轉動，所述第一水平面與第二水平面相互垂直，所述第一轉軸和第二轉軸均固定在底座上，所述底座上還設置有夾持平臺，所述夾持平臺上設置有固定夾持端和活動夾持端，所述夾持平臺表面與第一水平面平行。

進一步的，所述第一軸套和第二軸套外表面上均設置有齒牙，所述第一軸套和第二軸套通過齒牙嚙合連接。

進一步的，所述第一轉軸一側抵接在底座上，另一側設置有固定螺母，所述固定螺母與第一轉軸螺紋連接，所述第二軸套一側抵接在底座上，另一側通過抵接彈簧與蝴蝶螺母連接，所述抵接彈簧套設在第二轉軸上，所述蝴蝶螺母與第二轉軸螺紋連接并將抵接彈簧抵接在第二軸套側面。

進一步的，所述支腿端部還軸連設置有平面支板，所述平面支板轉動方向與支腿轉動方向一致。

進一步的，所述夾持平臺內設置有兩個導向桿，兩個所述導向桿均伸出夾持平臺與活動夾持端連接，所述夾持平臺內的導向桿表面還套設有壓縮彈簧。

本發(fā)明的有益效果是:

本方法能夠準確的檢驗保溫材料粘結面積比，精度高且更加便捷。完全可以替代傳統尺量法及數方格法，實現對保溫材料粘結面積比的檢測。并且成功解決因粘結砂漿粘結不規(guī)則而導致檢驗困難的問題，滿足工程上對保溫材料粘結面積比的檢驗要求，保證工程安全施工。

而平行治具用以輔助拍攝照片，使得拍攝平面與剝離平面平行，拍攝的圖片保存原樣，進一步的提高數據精確度，并且方便操作，避免手持晃動影響照片質量。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明平行治具的正視結構示意圖；

圖2是本發(fā)明平行治具的側視結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種基于圖像處理技術的保溫材料粘結面積比剝離試驗方法，包括以下步驟：

步驟1)剝離保溫板，在保溫材料粘貼完成之后、抹面層未施工之前將粘貼好的保溫材料從基層墻體上剝離，其中剝離前先需要取樣，取樣部位應由監(jiān)理(建設)與施工雙方共同確定，宜兼顧不同朝向和樓層，均勻分布；取樣部位必須確保剝離檢查時操作安全、方便，不得在外墻施工前預先確定；

步驟2)判斷虛實，觀測粘結砂漿在基層墻體上的粘結情況以及隨保溫材料一起剝離的情況，當發(fā)現部分粘結砂漿隨保溫材料一起剝離時，通過基層墻體上的對應的粘結印記判斷該部分粘結砂漿屬于實粘部分還是虛粘部分，其中需要觀測保溫材料的粘貼方式屬于條粘法還是點框法，便于后續(xù)計算比值后的判斷；

步驟3)畫線，用紅色記號筆在基層墻體上畫出保溫材料的外邊框線，然后畫出各塊粘結砂漿部分的外邊界線，其中，隨保溫材料一起剝離的粘結砂漿，經判斷屬于實粘部分的則在畫線時將外邊界線補全，外邊框線和外邊界線均為閉合線段，最終收尾相連，形成框選效果；

步驟4)拍照，對取樣處的基層墻體進行照相，得到基層墻體圖像，拍攝范圍宜比試樣外邊框略大，拍照時盡量保證“兩個平行”，即盡量保證拍照用相機前表面與基層墻面平行，盡量保證照片的外框線與照片中保溫材料試樣的外邊框線平行；

步驟5)圖像處理，通過圖像處理軟件得到外邊框線內所對應面積的第一像素以及外邊界線內粘結砂漿部分所對應面積總和的第二像素，其中第一像素是由第二像素和沒有被粘結砂漿覆蓋的基層墻體的像素之和；

步驟6)計算面積比值，保溫材料粘結面積比等于第二像素與第一像素之比值，其公式如下：

式中s—粘結砂漿面積與保溫板面積的比值(％)；

f1—粘結砂漿總面積對應的像素值；

f0—保溫板面積對應的像素值。

當實測試樣的粘結面積比大于或等于設計要求和40％時，應判定保溫材料粘結面積比符合標準要求；當實測試樣的粘結面積比小于設計要求和40％時，應判定保溫材料粘結面積比不符合標準要求。

當取樣結果不符合標準要求時，應委托具備檢測資質的檢測機構增加1倍數量再次取樣檢測，若粘結面積比大于或等于設計要求和40％,可判定檢驗合格；粘結面積比仍小于設計要求和40％，判定檢驗不合格。

上述圖像處理中，可以采用photoshop軟件進行操作，本實施例以此為例：

因取樣照片的范圍比試樣外邊框略大，要想得到保溫板材面積對應的像素值需先對取樣照片進行裁剪。使用photoshop軟件，點擊左側工具欄的【裁剪工具】命令，拖動裁剪工具的圖標，沿被剝離的保溫板材的外邊框線繪出矩形框，框內即為裁剪后的圖像。此時左擊【裁剪工具】，在彈出的對話框中選擇【裁剪】，完成操作；

因該方法是基于色差分析原理進行粘結面積比檢測，而粘結砂漿與基層墻體的顏色比較接近，若使用軟件直接區(qū)分粘結面積會存在一定誤差。為提高計算結果的準確性，先通過photoshop軟件采用與基層墻體有明顯色差的紅色對粘結砂漿部分進行著色。

具體操作流程如下，使用左側工具欄中【快速選擇】＞【魔棒工具】命令，通過【魔棒工具】沿紅色記號筆勾勒出的邊框線選擇粘漿總面積，然后點擊左側工具欄中的【拾色器/前景色】彈出拾色器對話框，對話框中r表示紅色，將其值設置為最大值255，得到純紅色前景色，設置完成后點擊確定，回到操作界面。當上述操作完成后，使用左側工具欄中的【畫筆工具】命令，通過使用紅色畫筆對選中的粘結砂漿部分進行顏色填充；

顏色填充結束后，紅色區(qū)域代表著全部的粘結砂漿。若想計算粘結砂漿面積對應的像素值，需將紅色從基層墻體上區(qū)別出來。photoshop提供了多種選擇工具，比如魔棒，色彩范圍等。本文使用的是圖層混合選項中的混合顏色帶，這種方法可以將選取的顏色數字化，用在這里比較合適。具體步驟如下：

首先，“ctrl+j”復制背景圖層，得到“圖層1”。點擊操作界面右下角圖層面板中【創(chuàng)建新的填充或調整圖層】＞【純色】命令。在彈出的【拾取實色】對話框中將r(代表紅色)與b(代表藍色)設置為0，g(代表綠色)設置為255,點擊確定，得到與紅色存在較大色差的純綠色圖層—“顏色填充1”。然后在圖層板上拖動鼠標，將新建的“顏色填充1”移動到圖層1的下方。右擊【圖層1】，選擇【混合選項】，此命令的作用在于可以混合上下兩個圖層，即可以用綠色來隱藏不需要的基層墻體的部分。在混合顏色帶一欄中選擇紅色，向右調節(jié)【本圖層】的黑三角符號，直至基層墻體被綠色完全覆蓋，點擊【確定】，完成紅色區(qū)域的區(qū)分。

完成粘結面積的區(qū)分后，需通過photoshop軟件將粘結面積(紅色區(qū)域)從圖中識別出來。點擊圖層面板中的【圖層1】＞【轉換為智能對象】，將區(qū)分后的粘結面積轉為智能對象。然后“ctrl+左擊”選擇圖層面板中圖層1之前的智能對象縮覽圖，完成粘結面積的識別；

識別出粘結面積后，程序會默認自動計算其像素值。若想讀取像素值，需要打開圖片的直方圖。

首先設置“直方圖”的顯示模式，選擇【窗口】＞【直方圖】，在彈出的直方圖調板中，單擊右上角的下拉菜單，選擇“擴展視圖”。粘結砂漿總面積所對應的像素值為f1。點擊直方圖調板中的【歷史記錄】＞【通過拷貝圖層】＞【直方圖】，此時的像素值為f0，為保溫板材面積所對應的像素值，這樣既可計算比值。

為了驗證本方法的效率和精確度，對同一處進行傳功方法、數方格紙方法和本方法的計算，其如下：

在用傳統方法進行試驗時，將粘結面積分為12個部分，用鋼直尺分別對其測量并計算面積。試驗中為減小試驗誤差，在用鋼直尺測量灰餅尺寸時，分別測出其水平與豎直方向的直徑，求其平均值；矩形邊框則量取各邊兩端寬度及中間的寬度，求其平均值。用均值代替某一處的尺寸，計算粘貼面積比。

使用方格紙進行試驗時，因粘結面積的外輪廓為不規(guī)則圖形，部分小方格并沒有被邊框完全覆蓋，為了減小計算誤差，在統計時規(guī)定覆蓋面積不足50％的不計算在內；等于或超過50％的算一格。

使用基于色差分析法計算試驗保溫材料粘結面積比時，因粘結砂漿與基層墻體顏色相近，并無明顯色差。故對墻體取照并裁成規(guī)定大小后需先通過軟件對粘結面積進行著色，此處選用紅色對你粘結面積進行填充。待著色完成后，再使用軟件進行色差分析，得出保溫材料面積與粘結面積所對應的像素值。

上述三種方法檢測均記錄，如表一：

表一試驗結果

如上表所示，傳統方法計算的粘結面積比為46％，數方格法計算結果為41％，色差分析法為41％。傳統法所求結果比數方格法大5％，而色差分析處理結果與數方格法一致，相較傳統方法更為準確。試驗時還有一點需注意，在用三種方法計算保溫材料粘結面積比時，傳統方法耗時10分鐘，與色差分析法相近。數方格法則耗時較長，用了15小時才將方格數全部統計完成。因此相較其他兩種方法，色差分析法不僅計算結果精準，且更加便捷。

參照圖1和圖2所示，為了進一步提高計算結果的精準度，通過平行治具進行輔助拍照，平行治具包括兩個平行設置的第一轉軸1和第二轉軸2，第一轉軸和第二轉軸均設置在第一水平面上，第一轉軸上套設有第一軸套3，第二轉軸上套設有第二軸套4，第一軸套和第二軸套的外表面上均設置有支腿5，支腿設置在第二水平面上并沿第二水平面轉動，第一水平面與第二水平面相互垂直，第一轉軸和第二轉軸均固定在底座6上，底座上還設置有夾持平臺7，夾持平臺上設置有固定夾持端8和活動夾持端9，夾持平臺表面與第一水平面平行。其使用時，兩個支腿可以圍繞各自的轉軸進行轉動，支腿用以跨越需要拍照的區(qū)域，在起到支撐的前提下避免阻擋拍攝，而夾持平臺用于放置拍攝相機，通過活動夾持將相機加固在固定夾持端上，實現穩(wěn)固，因此人工一手托起底座，另一手按動快門即可，并且上述夾持機構可以適應各種拍攝器具，通用性強。而支腿可以是伸縮節(jié)結構，但是在使用時需要保證兩個支腿長度一致。

其中，第一軸套和第二軸套外表面上均設置有齒牙，第一軸套和第二軸套通過齒牙嚙合連接，當一個轉動時，另一個也隨之轉動，起到同步的效果，保證支腿的開合角度是同步的，因此能夠保證夾持平臺與所拍攝墻體的平行度。

第一轉軸一側抵接在底座上，另一側設置有固定螺母10，固定螺母與第一轉軸螺紋連接，第二軸套一側抵接在底座上，另一側通過抵接彈簧11與蝴蝶螺母12連接，抵接彈簧套設在第二轉軸上，蝴蝶螺母與第二轉軸螺紋連接并將抵接彈簧抵接在第二軸套側面。固定螺母放置第一軸套脫落，起到保護作用，而蝴蝶螺母則對第二軸套形成一個軸向的抵緊力，通過對抵接彈簧的壓縮強度而調整第二轉軸側面的轉動摩擦力，從而使得第二轉軸在轉動時，具有定位的效果，保證使用時的穩(wěn)定性。

支腿端部還軸連設置有平面支板13，平面支板轉動方向與支腿轉動方向一致，平面支板支撐在墻面后，整個平行治具即無法進行擺動，位置固定，即實現兩個平行的效果。

夾持平臺內設置有兩個導向桿14，兩個導向桿均伸出夾持平臺與活動夾持端連接，夾持平臺內的導向桿表面還套設有壓縮彈簧15，壓縮彈簧在內部進行形變，產生形變能，將導向桿朝向固定夾持端運動，并始終保持，即帶動活動夾持端朝向固定夾持端，形成自動夾設的效果。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。