Reconocimiento de imágenes y análisis de parámetros del estado de vibración del hormigón basado en la máquina de vectores de soporte

Resumen

El protocolo descrito en este artículo utiliza la técnica de histograma de gradiente direccional para extraer las características de muestras de imágenes concretas bajo varios estados de vibración. Emplea una máquina de vectores de soporte para el aprendizaje automático, lo que da como resultado un método de reconocimiento de imágenes con requisitos mínimos de muestra de entrenamiento y bajas demandas de rendimiento informático.

Resumen

En este artículo, se emplea la tecnología de histograma de gradiente direccional para extraer las características de muestras de imágenes concretas capturadas bajo diferentes estados de vibración. La máquina de vectores de soporte (SVM) se utiliza para aprender la relación entre las características de la imagen y el estado de vibración. Los resultados del aprendizaje automático se utilizan posteriormente para evaluar la viabilidad del estado de vibración del hormigón. Simultáneamente, se analiza el mecanismo de influencia de los parámetros de cálculo del histograma de gradiente direccional en la precisión del reconocimiento. Los resultados demuestran la viabilidad de utilizar la tecnología de histograma de gradiente direccional-SVM para identificar el estado de vibración del hormigón. La precisión del reconocimiento aumenta inicialmente y luego disminuye a medida que aumenta el tamaño del bloque del gradiente direccional o el número de intervalos estadísticos. La precisión del reconocimiento también disminuye linealmente con el aumento del umbral de binarización. Mediante el uso de imágenes de muestra con una resolución de 1024 píxeles x 1024 píxeles y la optimización de los parámetros de extracción de características, se puede lograr una precisión de reconocimiento del 100%.

Introducción

El hormigón es un material de construcción fundamental muy utilizado en la industria de la construcción. Durante el bombeo, el hormigón con frecuencia desarrolla huecos que requieren compactación a través de la vibración. Una vibración inadecuada puede dar lugar a una superficie de hormigón en forma de panal, mientras que una vibración excesiva puede provocar la segregación del hormigón ^1,2. La calidad de la operación de vibración afecta significativamente la resistencia 3,4,5,6 y la durabilidad de las estructuras de hormigón conformado

Protocolo

1. Adquisición de imágenes de muestras concretas

1. Transportar el hormigón al lugar de trabajo, donde será vertido por el camión bomba.
2. Para capturar imágenes, encienda el equipo de disparo moviendo el interruptor de la tecla de encendido hacia la derecha y girándolo a la posición ON . Ajuste la perilla de modo de la cámara al modo automático verde, asegurándose de que la lente de la cámara esté paralela a la superficie de concreto, y presione la tecla del obturador. Capture 20 muestras de imágenes de hormigón no vibrado, guardándolas en formato .jpg con una resolución de adquisición de 1024 x 1024 p....

Discusión

Este artículo utiliza la máquina de vectores de soporte (SVM) para aprender las características de la imagen de varias muestras de estado de vibración del hormigón. Sobre la base de los resultados del aprendizaje automático, se propone un método concreto de reconocimiento del estado de vibración basado en el reconocimiento de imágenes. Para mejorar la precisión del reconocimiento, es crucial controlar los parámetros de los tres pasos clave: segmentación de imágenes, binarización de imágenes y extracción d.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
camera	SONY	A6000	The sensor size is 23.5x15.6mm, the maximum acquisition resolution is 1440 * 1080, and the effective pixel is 24.3 million.
concrete	Wuhan Construction Changxin Technology Development Co., Ltd.	C30 pumping concrete	According to the standard of ' concrete strength test and evaluation standard ' ( GB / T 50107-2010 ), the standard value of cubic compressive strength is 30 MPa pumping concrete.
Matlab	MathWorks	Matlab R2017a	MATLAB's programming interface provides development tools for improving code quality maintainability and maximizing performance. It provides tools for building applications using custom graphical interfaces. It provides tools for combining MATLAB-based algorithms with external applications and languages
Processor	Intel	12th Gen Intel(R) Core (TM) i7-12700H @ 2.30GHz	64-bit Win11 processor