【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于質量檢測及優化，涉及一種混凝土質量檢驗方法，具體涉及一種基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法。
技術介紹
1、探地雷達(ground?penetrating?radar，gpr)，是用高頻無線電波來確定介質內部物質分布規律的一種探測方法，是目前工程地質勘探的主要手段。探地雷達通過發射天線發射高頻電磁波，接收天線接收來自介質界面的反射波。依照電磁場與電磁波理論，雷達波在介質傳播過程中，如果遇到電性參數(介電常數、磁導率、電導率)存在差異的目標體或物性分界面時，會發生反射、繞射現象；雷達波的傳播路徑、電磁場強度及波形也會隨介質的介電性質、幾何形態發生變化。
2、介電常數是物質固有的特性，物質介電常數差異越大，電磁波在其界面上的反射就會越強烈；電磁波反射信號被探地雷達主機準確記錄，再通過數模ad轉換，最后形成我們檢測過程中所看到的雷達圖像，最后對圖像進行識別和解釋，達到探測目的。
3、在建筑工程進行施工的過程中，混凝土是一種常見的原材料，其強度的情況直接關系到建筑工程的整體質量。然而現有的混凝土質量檢驗技術，檢測效率低，自動化程度低，同時一些混凝土結構隱蔽性損害無法被識別。混凝土質量是影響建筑物服役性能的重要因素，因此在需要加強混凝土質量檢測技術的創新，進一步提高檢驗的質量和效率。
4、探地雷達因其具有較強的抗干擾性、適應性強、分辨率高、操作簡單、成果直觀且為無損探測，而被廣泛應用于工程勘察及地質調查中，但很少在建筑混凝土質量檢測領域應用。
5、因此根據天線接收到的回波
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，基于卷積神經網絡和探地雷達基本原理，通過分析雷達圖像結果中不密實、裂縫、鋼筋分布和保護層厚度等情況的圖像特點，實現神經網絡對混凝土質量信息的精確識別。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一種基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，包括如下步驟：
4、步驟s1、構建探地雷達數據集：
5、步驟s101、鋼筋混凝土試樣的制備：參照實際工程設計資料，制作多堵鋼筋混凝土墻試樣來模擬建筑實際工況；
6、步驟s102、探地雷達測試：對鋼筋混凝土墻試樣質量和鋼筋情況進行無損檢測，采用gpr探地雷達檢測方法獲取原始數據，讀取混凝土內部裂縫信息，并為相應的雷達圖像打上內部裂紋有無、鋼筋保護層厚度、鋼筋間距的標簽信息；
7、步驟s2、處理雷達圖像數據：
8、步驟s201、對原始的雷達圖像數據進行預處理，預處理包括去直達波、dewow處理和背景去除三個步驟；
9、步驟s202、將步驟s201預處理后的雷達圖像數據集分為兩組，一組標記為樣本集a，另一組標記為樣本集b；
10、步驟s3、訓練模型：
11、步驟s301、基于深度學習技術將步驟s202中得到的樣本集a作為模型訓練數據；構建vgg-16卷積神經網絡，輸入不同標簽信息的樣本集a，提取訓練集特征；
12、步驟s302、采用深度學習技術cnn做監督學習，進行數據訓練，得到混凝土質量檢測模型；
13、步驟s4、驗證與調優模型：
14、步驟s401、將步驟s202中得到的樣本集b作為輸入參數，輸入步驟s302得到的混凝土質量檢測模型中；
15、步驟s402、對混凝土質量檢測模型輸出結果與樣本集b中對應的標簽數據進行比較；
16、步驟s403、基于對比結果，對混凝土質量檢測模型訓練權重參數及網絡拓撲參數進行優化；
17、步驟s5、應用模型：
18、在實際工程中獲取探地雷達圖像數據，并進行預處理，利用步驟s4優化后的混凝土質量檢測模型對預處理后的雷達圖像進行識別，從而實現建筑混凝土內部裂紋有無、鋼筋保護層厚度、鋼筋間距等信息的智能檢測。
19、相比于現有技術，本專利技術具有如下優點：
20、1、本專利技術可以實現建筑混凝土內部裂紋、鋼筋保護層厚度、鋼筋間距等信息的無損智能檢測，一旦發現異常情況，可以及時發現并補救。
21、2、本專利技術利用了深度學習方法，結合探地雷達技術對建筑混凝土質量信息進行檢測，提高了服役混凝土關鍵信息獲取的效率。
22、3、本專利技術不僅可以自動提取混凝土內部質量信息，而且在檢測精度方面也取得了良好的效果，分辨率可達毫米級。
23、4、本專利技術檢測速度快、數據實時獲取、探測深度可覆蓋結構。
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1.一種基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述步驟S201的具體步驟如下：
3.根據權利要求1所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述步驟S302的具體步驟如下：
4.根據權利要求3所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述CNN模型包括依次連接的RPN網絡以及RoIPooling網絡。
5.根據權利要求1所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述步驟S403的具體步驟如下：
【技術特征摘要】
1.一種基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述步驟s201的具體步驟如下：
3.根據權利要求1所述的基于探地雷達的混凝土質量智能無損檢驗方法，其特征在于所述步驟s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：凌賢長，李博宇，陳宏偉，邱瑞，唐亮，孔祥勛，馬登，陳磊，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學重慶研究院，
類型：發明
國別省市：
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