(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211219840.8 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 南通钰昇智能科技有限公司 地址 226000 江苏省南 通市海门区三厂街 道中华东路2号 (72)发明人 廖建南　 (74)专利代理 机构 绍兴三人 行柯信知识产权代 理事务所(普通 合伙) 33495 专利代理师 齐玉巧 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/269(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06V 10/74(2022.01)G01N 33/38(2006.01) (54)发明名称 一种混凝 土制品生产异常预警系统 (57)摘要 本发明涉及报警装置领域， 具体涉及一种混 凝土制品生产异常预警系统， 包括： 采集模块： 采 集混凝土制品图像、 混凝土拌合物图像和高度； 处理模块： 获取第一、 第二和第三混凝土图像； 计 算模块： 利用第一和第二混凝土图像得到拌合物 的坍落度， 进而得到拌合物的坍落度差异值； 构 建梯度矩阵， 利用梯度矩阵得到第三混凝土图像 的局部平均梯度； 利用梯度矩阵及其转置矩阵得 到第三混凝土图像的整体相似性； 利用局部平均 梯度和整体相似性得到混凝土制品的匀密性； 利 用坍落度差异值和匀密性得到混凝土制 品的异 常评估值； 预警模块： 利用异常评估值对混凝土 制品的生产异常进行预警。 上述系统用于对混凝 土制品的生产异常进行预警， 可提高预警的准确 度。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115294127 A 2022.11.04 CN 115294127 A 1.一种混凝土制品生产异常预警系统， 其特征在于， 包括采集模块、 处理模块、 计算模 块和预警模块： 采集模块： 用于采集混凝土拌合物全部进入模具时的表面图像、 混凝土拌合物静置若 干秒后的表面图像和混凝 土拌合物被浇铺振捣后的混凝 土制品表面图像； 用于采集混凝土拌合物全部进入模具时的混凝土拌合物的高度和混凝土拌合物静置 若干秒后的混凝 土拌合物的高度； 处理模块： 用于分别对混凝土制品表面图像和两种混凝土拌合物表面图像进行分割， 获取混凝土拌合物全部进入模具时的表面图像对应的第一混凝土区域图像、 混凝土拌合物 静置若干秒后的表面图像对应的第二混凝土区域图像和混凝土制品表面图像对应的第三 混凝土区域图像； 计算模块： 用于利用第一混凝土区域图像和第二混凝土区域图像的相似性、 该两幅图 像拍摄的间隔时间和该两幅图像对应的混凝土拌合物的高度差， 计算得到 混凝土拌合物的 坍落度； 获取混凝土拌合物的标准坍落度， 对混凝土拌合物的坍落度与混凝土拌合物的标准坍 落度进行作差， 得到混凝 土拌合物的坍落度差异值； 根据第三混凝土区域图像中每个像素点的邻域平均梯度构建梯度矩阵， 利用梯度矩阵 中大于阈值的元 素值及其数量， 计算得到第三混凝 土区域图像的局部平均梯度； 利用梯度矩阵和梯度矩阵的转置矩阵每一行之间的相似性、 每一列之间的相似性、 梯 度矩阵的行 数和列数， 计算得到第三混凝 土区域图像的整体相似性； 利用第三混凝土区域图像的局部平均梯度和整体相似性， 计算得到混凝土制品的匀密 性； 利用混凝土拌合物的坍落度差异值和混凝土制品的匀密性， 计算得到混凝土制品的异 常评估值； 预警模块： 用于利用计算模块得到的混凝土制品的异常评估值对混凝土制品的生产质 量进行判断， 当 混凝土制品的质量 不合格时发出 预警。 2.根据权利要求1所述的一种混凝土制品生产异常预警系统， 其特征在于， 所述处理模 块中混凝土拌合物全部进入模具时的表面图像对应的第一混凝土区域图像、 混凝土拌合物 静置若干秒后的表面图像对应的第二混凝土区域图像和混凝土制品表面图像对应的第三 混凝土区域图像是按照如下 方式获取： 分别对混凝 土制品表面图像和两种混凝 土拌合物 表面图像进行如下操作： 利用分水岭分割算法对图像进行分割， 获取图像中的所有分割块； 获取标准的混凝 土图像中所有像素点的灰度值均值； 利用每个分割块中像素点的数量、 各像素点的灰度值和标准的混凝土图像中所有像素 点的灰度值均值， 计算得到每 个分割块的平均灰度偏离程度； 利用每个分割块中各像素点及其邻域内像素点的灰度值， 计算得到每个分割块中各像 素点的邻域平均梯度； 利用每个分割块中像素点的数量和各像素点的邻域平均梯度计算得到每个分割块中 所有像素点的邻域平均梯度均值； 利用每个分割块的平均灰度偏离程度和该分割块中所有像素点的邻域平均梯度均值，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115294127 A 2计算得到每 个分割块 为混凝土的可能性； 将可能性 最大值对应的分割块作为混凝 土区域图像； 将混凝土拌合物全部进入模具时的表面图像对应的混凝土区域图像作为第一混凝土 区域图像、 混凝土拌合物静置若干秒后的表面图像对应的混凝土区域图像作为第二混凝土 区域图像和混凝 土制品表面图像对应的混凝 土区域图像作为第三混凝 土区域图像。 3.根据权利要求1所述的一种混凝土制品生产异常预警系统， 其特征在于， 所述计算模 块中混凝 土拌合物的坍落度差异值是按照如下 方式得到： 对第一混凝 土区域图像和第二混凝 土区域图像进行如下操作： 根据两幅图像 中所有像素点的灰度值均值， 计算得到两幅图像之间的协方差以及两幅 图像各自的标准差； 利用两幅图像之间的协方差以及两幅图像各自的标准差， 计算得到两幅图像的相似 性； 获取两幅图像拍摄的间隔时间； 获取两幅图像对应的混凝 土拌合物的高度差； 利用两幅图像的相似性、 两幅图像拍摄的间隔时间和两幅图像对应的混凝土拌合物的 高度差， 计算得到混凝 土拌合物的坍落度； 获取混凝土拌合物的标准坍落度， 对混凝土拌合物的坍落度与混凝土拌合物的标准坍 落度进行作差， 得到混凝 土拌合物的坍落度差异值。 4.根据权利要求1所述的一种混凝土制品生产异常预警系统， 其特征在于， 所述计算模 块中第三混凝 土区域图像的局部平均梯度是按照如下 方式得到： 对第三混凝 土区域图像进行如下操作： 利用混凝土区域图像中各像素点及其邻域内像素点的灰度值， 计算得到每个像素点的 邻域平均梯度； 将混凝土区域图像中每 个像素点的邻域平均梯度作为元 素值， 构建梯度矩阵； 对梯度矩阵中的元素值按照从大到小的方式进行排序， 设置阈值， 获取序列中大于阈 值的元素值； 利用梯度矩阵中大于 阈值的元素值及其数量， 计算得到第 三混凝土区域图像的局部平 均梯度。 5.根据权利要求1所述的一种混凝土制品生产异常预警系统， 其特征在于， 所述计算模 块中混凝 土制品的匀密性是按照如下 方式得到： 获取梯度矩阵的转置矩阵， 对梯度矩阵及其 转置矩阵进行如下操作： 利用两种矩阵中每一行之间的协方差、 每一行各自的标准差， 计算得到两种矩阵每一 行之间的相似性； 利用两种矩阵中每一列之间的协方差、 每一列各自的标准差， 计算得到两种矩阵每一 列之间的相似性； 利用两种矩阵每一行之间的相似性、 每一列之间的相似性、 梯度矩阵的行数和列数， 计 算得到第三混凝 土区域图像的整体相似性； 利用第三混凝土区域图像的局部平均梯度和整体相似性， 计算得到混凝土制品的匀密 性。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115294127 A 3