申请/专利权人：兰州大学;西安元智系统技术有限责任公司

申请日：2022-06-27

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114964006B

主分类号：G01B11/02

分类号：G01B11/02;G01J5/48;G06T7/73

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种基于红外热成像与数字图像的石质文物裂隙监测方法，包括1）粘贴特征点图标；2）仪器架设；3）照片获取；4）图像处理；5）裂隙宽度获取；6）数据处理几个步骤。将红外热成像技术和数字图像结合，实现了无损、快速、准确、长期监测，实现石质文物裂隙的定量识别；通过获取得到的裂隙变形和岩体表面温度数据建立方程，研究石质文物裂隙与岩体表面温度之间的关系，预测裂缝发展演化规律，为石质文物保护和修复提供理论依据。

主权项：1.一种基于红外热成像与数字图像的石质文物裂隙监测方法，其特征在于，包括以下步骤：1）粘贴特征点图标：选定需要监测的裂隙区域，保持裂隙区域表面干燥，在文物裂隙的两侧粘贴特征点图标，便于拍摄时标定裂隙区域；2）仪器架设：固定红外热成像设备位置、固定焦距、确定图像尺寸、架设照明设备、确定水平位置，实现裂隙区域的定标操作，确保裂隙区域和特征点图标均位于红外热成像设备的视场范围内；红外热成像设备下方安装有温度计；3）照片获取：确定图像开始采集的时间、采集时间间隔和采集结束时间，开启红外热成像设备获取裂隙区域的红外热图片和光学图片，并将获取的图片传送至服务器；同时，与红外热成像设备采集图片时间和频率相同，采集记录温度计检测的温度数据并上传到服务器；4）图像处理：将步骤3）获取的热红外图片传入PC端，使用FLIRTools软件调取热红外图片，获取温度参数，导出为Excel数据文件1，Excel数据文件1中不同行不同列的数据为对应像素点的温度数据，每个图片对应得到一个Excel数据文件1；处理后得到检测区域的温度等值线图；识别光学图片裂隙所在区域的特征点图标，确定特征点所在图像坐标值，通过比例换算得到特征点间的实际尺寸；5）裂隙宽度获取：读取步骤4）红外热成像数据记录的岩体裂缝区域表面温度；使用FLIRTools软件调取热红外图片，选定裂隙所在区域，获取温度参数，导出为Excel数据文件2，Excel数据文件2中不同行不同列的数据为对应像素点的温度数据；将选定裂隙区域的热红外图片在Matlab软件中读取裂缝宽度，将所获得的裂缝宽度和获取热红外图片的时间导入到Excel数据文件2；再将获取的温度依据时间导入到裂缝宽度的Excel数据文件2中，得到一列为时间，一列为温度，一列为裂缝宽度的数据；6）数据处理：①根据步骤4）获得的裂缝宽度和裂缝表面的温度数据对文物裂隙变形进行对比、评估和实时监测；将不同时间段获取的热红外图片和光学照片分别进行叠加，观测裂缝宽度的变化；②根据步骤5）获得的岩体表面温度与裂隙宽度，研究裂隙对于温度的响应，建立温度与裂隙变形之间的方程：通过步骤4）和5）得到整个监测期内的温度T和相对应裂隙宽度b的变形数据，将获得的温度和变形数据进行整理，将数据按温度从低到高进行排列；将重复的数据进行剔除，绘制温度与变形的散点图；根据散点图进行数据拟合得到经验公式，研究石质文物裂隙与岩体表面温度之间的关系： b=A-BT-CT 2 式中：b为裂隙宽度；T为温度值；A、B、C均为拟合常数。

全文数据：

权利要求：

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