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基于图像识别的套筒灌浆施工质量监管技术研究 摘 要 在装配式建筑中，连接节点的质量关系着整体的稳定性和抗震性能，套筒灌 浆连接方式成为我国最为常用的节点连接方式，随着装配式建筑的不断推广，套 筒灌浆连接质量也逐渐受到人们关注。但目前对装配式混凝土结构套筒灌浆连接 现场施工过程的监管力度不够且没有有效便捷的监管方法，以致施工现场存在较 多质量问题，很难精确达到设计的要求。基于此本文提出一种运用图像识别技术 在灌浆施工过程对工人的操作进行监管以实现对灌浆质量控制的方法，主要进行 了以下研究工作： 首先，研究了装配式建筑套筒灌浆施工质量影响因素。通过文献阅读、实地 调研查找了目前装配式建筑套筒灌浆常见质量问题，并在此基础上通过文献检索、 规范标准研究和专家访谈等方法确定了套筒灌浆施工质量影响因素指标体系，并 运用层次分析法确定了各影响因素的权重，找出关键影响因素为人员因素与工艺 程序因素。 其次，设计出基于图像识别的套筒灌浆监管技术方案。基于关键影响因素提 出了套筒灌浆施工质量控制要点，分析了现有质量监管技术的局限性，提出基于 图像识别的套筒灌浆质量监管技术，设计了前端视频监控中端数据传输终端平台 模型处理与控制的智能监管方案，并依据灌浆关键控制工序及工程进度分析模型 建立了工人灌浆工序监管预警模型。 最后，基于3D 残差网络的进行了灌浆动作训练。将在现场采集的185 段灌 浆施工剪辑成包含五个施工动作的309 个视频，使用FFMPEG 将施工视频片段 6 转换成一帧一帧的图片数据，共约 万张图片，形成包含有搅拌、拔出搅拌机、 提起搅拌桶、插入木塞、拔出灌浆枪五类动作的灌浆动作数据集，并使用3D 残 差网络对数据集进行动作训练，形成基于图像识别的套筒灌浆质量监管流程，并 结合工程实例进行了应用。结果表明，训练出的识别程序可较准确的识别出预先 训练的灌浆动作，建立的工人灌浆工序监管预警模型也能较精确的判断出灌浆施 工操作的规范性，基于图像识别技术的套筒灌浆质量监管技术具有实际操作性。 关键词：套筒灌浆 施工质量监管 影响因素 动作训练 图像识别 I 目 录 摘 要I Abstract II 第一章 绪论1 1.1 研究背景与意义 1 1.2 国内外研究现状2 1.2.1 国内钢筋套筒灌浆连接与图像识别技术研究现状2 1.2.2 国外钢筋套筒灌浆连接与图像识别技术研究现状4 1.3 研究内容、方法及技术路线 5 1.3.1 研究内容 5 1.3.2 研究方法6 1.3.3 技术路线6 1.4 本文创新点 8 第二章 相关概念综述9 2.1 装配式混凝土结构套筒灌浆连接技术9 2.1.1 钢筋套筒灌浆连接技术9 2.1.2 套筒灌浆连接施工工艺流程9 2.2 图像识别与机器学习技术 12 2.2.1 图像识别与机器识别技术简介 12 2.2.2 图像识别技术的应用 13 2.3 本章小结 14 第三章 套筒灌浆施工质量关键影响因素分析15 3.1 套筒灌浆施工质量问题分析 15 3.1.1 套筒灌浆施工质量问题的文献研究 15 3.1.2 套筒灌浆施工质量问题的实例研究 16 3.2 质量影响因素指标体系的建立 17 3.2.1 影响因素指标选取思路和方法 17 3.2.2 基于文献研究和质量问题分析的指标选择 18 3.2.3 基于规范标准研究和专家访谈的指标修订 18 3.3 基于AHP 的质量影响因素权重分析2 1 3.3.1 层次分析法确定权重2 1