混凝土表面粗糙度数字图像表征方法及应用
甘磊 金洪杰 沈振中
河海大学水利水电学院，江苏南京 210098
Digital image characterization method of concrete surface roughness and its application
Gan Lei Jin Hongjie Shen Zhenzhong
College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
摘要 混凝土衬砌的渠道、隧洞及渡槽等输水结构都需要测量糙率以估计过流能力和水头损失，而混凝土表面粗糙度是考量其糙率的重要参数之一。依据数字图像技术，提出一种混凝土表面粗糙度新表征方法。利用智能手机采集混凝土粗糙面像素特征，研究图像预处理对像素分布特征的影响，构建表面粗糙度与灰度均值及相对最大凸起高度的函数关系。图像预处理对像素分布特征影响显著，粗糙度与最大凸起高度正相关，与灰度均值负相关，拟合计算值与实测结果吻合，平均绝对百分比误差MAPE、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别为4.04%、0.203mm和0.271mm。将所提出的表征方法应用于某渠道混凝土壁面粗糙度测量，综合糙率公式计算得到该渠段糙率为0.01429，小于综合设计糙率0.01500。该混凝土表面粗糙度表征方法合理，以期为水泥砂浆及混凝土表面粗糙度估算提供新途径。
关键词 ：
糙率系数 ,
数字图像 ,
混凝土 ,
粗糙度 ,
表征方法
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