:该文通过对真 实挡墙模型的红外热成像检测 实验 ,研究 了不 同缺 陷深度、大 小等 因素对缺 陷所在 表面的温度和温差的影响 变化规律 ,最后 利用Madab语 言及 图像 处理技 术对挡墙红 外热图像进行 处理 。计算挡墙 的缺 陷面积 ,并与 实际缺 陷面积进行 了比较。结果表明 .缺 陷实际面积与 Madab分析计 算得 出的结果相差不 大.说 明采用该处理方 法在挡墙 缺陷面积计算 中是 可行 的.可为及 时保养和处理 内部隐患及检测挡墙的安全 性提 供 依 据 。 关键词 :红外线热成像技术 ;混凝土挡土墙 ;缺 陷 中图分类号 :TU3 文献标识码 :A 文章编 号 :1671—9107(2013)02—0005一O4 Abstract:Basedontheinfraredthermographictestingontherealretainingwallmodel,impactsofdifferentdefectdepthsandsizesonthetemperature andtemperaturedifferenceofdefectedsurfacealestudied,theinfraredthermographicimagesaretreatedthroughMatlablanguageandimageprocessing andthedefectedareaiscalculatedan dcomparedwiththeactualdefectedarea.Theresultsshow thattheactualdefectedareaisclosetotheoneMatlab calculated,testi ngthatthetreatmentmethodisfeasibleinthedefectedareacalculationandCan ofersomeevidencefortimelymaintenan ceandtreat- meritofinternalhazardsaswellasthesafetyofretainingwal1. Keywords:infraredthermalimagingtechnology;concreteretainingwall;defect技术对红 外图像 进行定量的面积计算。此方法为挡墙缺陷状 引言 况定量检测的一个有效的方法,所计算出的破损面积率为维 护 、修缮提 供了相关 的数据参考 ,可在实际 中得到应用。 随着 国家经济建设 的发展 ,挡 土墙 不仅 广泛应 用于公路 、 铁路 、城 市建设 的边 坡支 护 ,也大量应 用于水坝建 设 、港 口工 程 、水土保持 、山体滑坡防治等领域 。然而 ,由于设计 理论 、施 工及检测技术 等各方面滞后于工程应 用 .大量 工程事故屡见 不鲜 。因此 ,除 了精心设计 和施工外 ,对挡 土墙等支挡结构 的 工 作状 态进 行及 时准确 的检 测和 评估 是一项 行之 有效 的方 法。但截 至 目前还没有一 种检测方法能够简便 、快捷地对挡 土 墙 的实际状况进行检测和评估 。红外 热成 像检 测技术应用 于 建筑领域检测 已经 有近30年 的历史 ,这种检测方法具有非接 触大面积检 测、响应速度 快、检测精度 高等 优点。 目前红外 热 成像法在建 筑工程 领域应用 日趋广泛…。在 自然界 中 ,任何高 , 于绝对零度 的物体 都是红外辐射源 ,红外线是 介于可见红光 和微波 间的电磁 波 ,它 的波长 范围在0.76~1000m之 间。其 中 只有3 5m和8 14m的波段能很好地透过 ,红外探测器就是利 用这个波段进 行探 测的 。当物体内部存在裂缝和缺 陷时 ,它 将改变物体 的热传 导 。使物体 表面 温度的分布产生差别 ,利 用 红外热成像仪 测量它的不 同热辐射 。可 以检测 出物体 的缺 陷 位置13]。对于混凝土挡墙 ,在炎热夏季太阳辐射下 ,墙后填土 的 温度要比墙 表面空 气温度低十多度 ,存 在较强的热传递过程 , 更加适用 于红 外热成像无损检测 .但该方法 用于混凝土挡墙 的检测还鲜 有报道。 另外红 外检测技术 多停 留在定性水平 , 未涉及定量检测。本文应用Matlab软件 ,利用数字 图像处理 的 收 稿 日期 :2012.12.17 作者 简介 :翟旭 茹 (1974.),女 ,山西翼城人 ,本科 ,高级工程师 ,主要从 事公 路、市政及建筑工程的施工管理工作。 1红外热成像检测原理和步骤 对于缺陷物体 在热流 的作用下会在 表面 产生不 同的温 度分布 ,缺 陷部位会 产生温度 异常 ,从 而具有不同的热辐射 力 ,由此而发出 的红外线 能量 也不相 同,用红外热像仪接收之 后形成热 图像 ,通过对热 图像 的解析 ,便 可判 断出缺陷部位和 缺陷特征。在进行红外热成像检测之前 ,需要对检 测过程进行 安排 ,事 先列出在检 测过程 中需要注意 的事项 ,同时 ,对 于不 同的检测对象 ,检测过程和步骤不尽相 同。 (1)调 查挡墙情况 :了解挡 墙的结构形式和组 成 :调查挡墙 的周边环境 ,如是否有树木遮挡 :选 择合 适的拍摄 地点等。通 过上述工作判断是否适合采用红外热成像法进行检测 。 (2)选择最佳 的拍摄时间 :不同的地 点、日期的最佳检测时 间都不尽相同 ,但基本上都在太阳辐射最强 的几个小时 在进 行检测之前 ,可根据天气预报选择合适的拍摄时间 ,在 实际的 检测工程 中 ,可以提前测试一下空气温度和太阳辐射强度 ,了 解拍摄时的天气状况。如果采用两幅 热图像相见的方法 ,则要 求拍摄 的地点和角度 必须相 同 。拍摄时 间最好是在辐 射最 大 和最小的时间段内 (3)配合 目测和敲 击法作局部 的校 核 :对 用红外热成像技 术检测到 的可能存在缺陷 的地区 。可 以配合其他检测方 法进 行校核 ,使得检测结果更为准确。 (4)图像输出和二次处理 :对于大面积 的检测 。由于热图像 分辨率有限 ,需要拍摄多张热图像进行拼合处理 .进行 几何 校
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