基于红外图像处理的建筑节能检测方法研究

【摘要】：当今世界能源紧缺问题日益严重。随着经济发展和城市化建设进程加快,我国建筑能耗占总能耗的比例越来越高。多项对策和措施已被提出和实施,力求缓解能源问题,建筑节能是其中一项。因此,在建筑建造完成交付前对其多项指标进行检测,评定其是否符合建筑节能要求已是不可缺少的环节。对实践经验进行总结,居住建筑节能检测已制定行业标准。 然而现有建筑节能检测技术还存在许多不足：无法快速地对大范围目标进行检测；检测操作流程繁琐,检测周期长,对建筑正常使用带来麻烦；对待测建筑造成破坏；对热工缺陷检测时,不能准确做到定量化检测等问题。针对以上问题,本文对一种基于红外图像处理的建筑节能检测方法进行研究,主要内容总结如下： 1、对待测建筑红外图获取方法进行了研究。建筑节能检测系统是通过对目标建筑墙体红外图像进行处理后得到检测结果。因此,如何准确、高效地获取目标对象红外图像是研究的其中一个重点内容。 2、设计和实现了基于红外图像处理的传热系数检测算法。该算法分成两个阶段：现场检测和红外图像处理和分析。在第一阶段,先通过原位校准方法计算建筑墙体表面发射率和周围环境辐射能量,其次对检测时大气衰减率和墙体导热稳态进行评估。在第二阶段,首先对红外图像进行增强操作排除干扰噪声,然后排除热工缺陷区域对传热系数计算影响,最后计算得到墙体传热系数。 3、对墙体空鼓缺陷检测和墙体渗漏缺陷检测两模块进行研究。空鼓检测中,使用滤波对温度梯度干扰进行消除,图像增强,基于轮廓线的连通域提取,最后对空鼓进行定量检测,得到空鼓数量、位置等信息。渗漏检测部分,使用滤波去噪,进行温度范围修正,连通域提取获得疑似渗漏区域,然后进行渗漏定量检测。渗漏定量化检测中,讨论使用形态学判断和温度梯度判断定量的得到渗漏源所在。其中渗漏定量化检测还需要进一步深入研究。 4、使用Java语言开发建筑节能检测系统,实现基于红外图像处理的传热系数检测与墙体热工缺陷检测功能；针对研究理论设计对应实验,对系统的准确性和可靠性进行测试,实验证明该系统检测结果准确,具有较好的应用性。 【关键词】：无损检测 图像处理 建筑节能 定量检测 红外图像
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU111.3;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 图例11-12
• 表例12-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.1.1 建筑节能检测的定义13
• 1.1.2 课题研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 红外成像无损检测技术研究现状14-15
• 1.2.2 建筑节能检测研究现状15-16
• 1.2.3 红外成像技术应用于建筑节能检测研究现状16-17
• 1.3 研究目的和意义17
• 1.4 研究内容17-18
• 1.5 论文章节安排18-20
• 第2章 系统总体设计20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 系统概述20-22
• 2.3 目标红外图像获取22-26
• 2.3.1 辐射模型22-24
• 2.3.2 辐射获取与成像24-25
• 2.3.3 目标红外图像的获取25-26
• 2.4 系统软件设计26-27
• 2.4.1 软件系统架构26
• 2.4.2 模块功能介绍26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 基于红外图像处理的传热系数检测研究28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 基于红外图像处理传热系数检测方法28-33
• 3.2.1 发射率和环境辐射能量计算29-30
• 3.2.2 大气衰减对检测影响30-31
• 3.2.3 稳态导热过程选取31-33
• 3.3 传热系数检测热像图像处理与分析33-35
• 3.3.1 基于红外热像法产生的新问题33-34
• 3.3.2 滤波解决噪声干扰34-35
• 3.3.3 热工缺陷区域判断35
• 3.4 实验研究与分析35-41
• 3.4.1 铝箔与黑胶带可行性验证35-37
• 3.4.2 验证热工缺陷对传热系数检测影响37-38
• 3.4.3 墙体传热特性现场检测38-39
• 3.4.4 与现有检测方法对照实验39-40
• 3.4.5 实验分析40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 基于红外图像处理的墙体热工缺陷检测研究42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 基于红外图像处理的墙体空鼓检测研究42-47
• 4.2.1 空鼓检测原理42-43
• 4.2.2 空鼓检测模块设计43
• 4.2.3 滤波排除梯度干扰43-45
• 4.2.4 参数自适应图像增强45-46
• 4.2.5 连通域提取46-47
• 4.2.6 空鼓定量化检测47
• 4.3 基于红外图像处理的墙体渗漏检测研究47-53
• 4.3.1 渗漏检测模块设计48-49
• 4.3.2 渗漏检测现场检测方法49
• 4.3.3 热像预处理49-51
• 4.3.4 渗漏定量检测51-53
• 4.4 实验研究与分析53-56
• 4.4.1 空鼓检测实验与分析53-55
• 4.4.2 渗漏检测实验与分析55-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57-58
• 5.2 展望58-59
• 参考文献59-62
• 附录62-63
• 致谢63-64
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果64

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

智能建筑中红外图像处理的预处理技术研究    赵阳;

同态技术在红外图像处理中的应用    郑刚,贾振红

海空背景下红外点目标检测算法    雷选华,王江安,李树山

基于FPGA的实时红外图像处理方法研究    田佳琳;郑宾;李琴;

一种红外图像增强的新方法    雷美荣;

低信噪比运动红外点目标的检测    熊辉,沈振康,魏急波,李吉成

主从式红外图像处理系统中大数据量通信的设计    赖睿,申建华,刘上乾,周慧鑫

基于模糊集理论的红外图像自适应增强方法    刘政清;杨华;张骏;

几种边缘检测算法在变压器故障红外诊断图像处理中的应用    徐步洋;赵军红;

基于多种特征的红外目标识别技术研究    蒋振刚;杨华民;

红外图像处理技术    魏新;

基于红外图像处理的密闭容器泄漏点定位系统    赵苓;王涛;彭光正;赵彤;

基于小波分解与图像增强的高炉红外图像处理方法    朱寅;吴敏;曹卫华;何勇;

基于cPCI架构的红外图像处理系统    凌清;孙怡;李丽亚;

浅谈建筑节能    梁霄;王晶晶;

浅谈建筑节能    赵冰;李延萍;

浅谈建筑节能的目的和意义    王晓燕;候艳惠;

低吸收率涂料在中国南北地区建筑节能效果比较    邓光蔚;李婷;燕达;

大型公共办公建筑节能案例分析    刘魁星;田喆;朱能;

别冷落建筑节能的老话题——换个视角话“低碳”    高拯;

白银市首获建筑节能检测资格    记者石柳萍

推进建筑节能 构建和谐社会    本报记者 陈江

践行国策迈大步 辽西节能奏新曲    本报记者 王日谭

天津发布建筑节能和禁用产品目录    驻天津记者郭关朝

门窗节能：建筑节能的突破口    本报记者 韩睿华

化工材料将在建筑节能中唱主角    特约记者 顾定槐

建筑节能——中国节能战略的必然选择（下）    涂逢祥 王庆一

建筑节能“大蛋糕” 让人欢喜让人忧    本报记者　王京川

着力从四方面推进建筑节能减排    谢然浩

房屋换“外衣” 节能又保温    记者 徐虹雨通讯员 丰朝晖

光伏阵列故障状态的识别研究    王培珍

不良气候条件下道路交通安全事故预防系统研究    陈勇

基于红外图像的道路识别与运动目标跟踪    孙涵

建筑节能科学观的构建与应用研究    余晓平

我国建筑节能财政政策研究    王洪波

既有公共建筑节能激励政策研究    丰艳萍

建筑外墙外保温节能管理研究    杨杰

我国建筑节能服务市场激励研究    韩青苗

我国建筑节能服务市场激励研究    韩青苗

寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究    张海滨

基于红外图像处理的建筑节能检测方法研究    田旭园

红外图像处理系统测试与评价平台设计    葛敏锋

基于红外图像处理的森林火灾识别关键技术研究    冷春艳

压缩传感理论及其在红外图像处理中的应用研究    池小梅

红外图像处理及弱小目标检测方法研究    张晓杰

基于红外探测技术的森林防火平台红外图像处理技术研究    杨晓姣

基于FPGA的红外图像处理方法研究    马晓磊

双色红外图像处理与彩色显示系统设计    陈明杰

基于NiosⅡ的红外图像处理算法与实现    王然

基于FPGA的红外图像处理系统设计    谢越