1.一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:按照标准尺寸浇筑混凝土标准试件;步骤S2:将所述混凝土标准试件安装于高寒大温差或海洋模拟环境中,在所述混凝土标准试件上加载载荷进行混凝土标准试件持荷监测;步骤S3:利用基于自适应边缘阈值的改进边缘检测算法检测持荷状态下混凝土标准试件表面出现的裂缝;步骤S4:基于所述裂缝得到混凝土抗裂性能测试结果;所述步骤S3中利用基于自适应边缘阈值的改进边缘检测算法检测持荷状态下混凝土标准试件表面出现的裂缝,具体包括:步骤S31:使用高清相机获取持荷状态下混凝土标准试件的表面图像,并将该表面图像转换为灰度图像;步骤S32:采用交叉高斯滤波方法,对所述灰度图像进行滤波处理,得到平滑图像;步骤S33:对所述平滑图像进行梯度计算得到梯度幅值矩阵和梯度方向角矩阵;步骤S34:基于所述梯度幅值矩阵和梯度方向角矩阵进行局部最大值搜索,得到局部最大值矩阵;具体包括:步骤S341:基于所述加载载荷的重量确定子区域数量n1;然后将所述梯度方向角矩阵离散化为n1个子区域: ;其中DDirct表示离散化后的梯度方向角矩阵,Dirct表示梯度方向角矩阵,round()表示四舍五入取值函数;当所述加载载荷的重量大于预设阈值时,确定子区域数量n1为第一数量;当所述加载载荷的重量小于等于预设阈值时,确定子区域数量n1为第二数量;其中第一数量大于第二数量;步骤S342:对于第i个子区域,计算当前子区域内的模量M: ;其中M表示模量,i表示子区域序号,i=1,2,……,n1;步骤S343:对于第i个子区域,使用circshift函数计算梯度幅值对应像素的相邻像素值;步骤S344:保留模量M小于0.01并且梯度幅值对应像素大于等于相邻像素值,组成所述局部最大值矩阵;步骤S35:对所述局部最大值矩阵进行自适应边缘阈值检测,得到所述混凝土标准试件表面图像的边缘特征,并将所述边缘特征作为检测的所述裂缝。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,所述步骤S1中按照标准尺寸浇筑混凝土标准试件,具体是在混凝土中外掺纤维和/或内掺膨胀剂,然后浇筑成标准尺寸浇筑件,作为混凝土标准试件。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,所述步骤S32中采用交叉高斯滤波对所述灰度图像进行滤波处理,得到平滑图像,具体包括:步骤S321:基于3σ规则确定滤波核尺寸,所述σ为预设高斯滤波标准差;步骤S322:基于所述滤波核尺寸生成等间距的线性间隔向量;步骤S323:根据所述线性间隔向量和所述预设高斯滤波标准差,生成滤波核并进行归一化,得到归一化后的滤波核;步骤S324:对所述灰度图像中的每个像素点,计算其邻域与所述归一化后的滤波核的加权和值,作为第一方向高斯滤波结果;步骤S325:对所述第一方向高斯滤波结果中的每个像素点,计算其邻域与所述归一化后的滤波转置核的加权和值,作为第二方向高斯滤波结果;步骤S326:将所述第二方向高斯滤波结果作为最终的平滑图像。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,所述步骤S33中对所述平滑图像进行梯度计算得到梯度幅值矩阵和梯度方向角矩阵,具体包括:步骤S331:定义旋转对称算子A如下: ;其中m表示第一旋转对称算子权重,n表示第二旋转对称算子权重,k表示权重调节系数;步骤S332:基于所述旋转对称算子A计算水平方向梯度;步骤S333:基于所述旋转对称算子A的转置计算垂直方向梯度;步骤S334:计算所述水平方向梯度和所述垂直方向梯度构造的向量的欧几里得范数,作为梯度幅值矩阵;步骤S335:计算所述垂直方向梯度和所述水平方向梯度的反正切值,作为梯度方向角矩阵。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,所述步骤S35中对所述局部最大值矩阵进行自适应边缘阈值检测,得到所述混凝土标准试件表面图像的边缘特征,具体包括:步骤S351:使用graythresh函数计算局部最大值矩阵的归一化阈值;步骤S352:计算局部最大值矩阵中的最大值与所述归一化阈值的乘积,作为自适应边缘阈值;步骤S353:筛选所述局部最大值矩阵中大于所述自适应边缘阈值的像素值作为第一边缘特征;步骤S354:将所述自适应边缘阈值与预设比例系数相乘得到自适应边缘阈值下限值,筛选所述局部最大值矩阵中小于等于所述自适应边缘阈值并大于所述自适应边缘阈值下限值的像素值作为第二边缘特征;步骤S355:使用imdilate函数扩展所述第一边缘特征所在区域,再与第二边缘特征取交集,得到第三边缘特征;步骤S356:取所述第一边缘特征和所述第三边缘特征的并集,作为所述混凝土标准试件表面图像的边缘特征。
6.一种混凝土抗裂性能测试系统,用于执行权利要求1-5任一项所述的一种混凝土抗裂性能测试方法,其特征在于,所述混凝土抗裂性能测试系统包括混凝土标准试件单元、高寒大温差或海洋模拟环境单元、混凝土标准试件表面裂缝检测单元和混凝土抗裂性能测试结果输出单元,所述混凝土标准试件单元用于浇筑混凝土标准试件,所述高寒大温差或海洋模拟环境单元用于对所述混凝土标准试件进行高寒大温差或海洋模拟测试,所述混凝土标准试件表面裂缝检测单元用于检测混凝土标准试件表面出现的裂缝,所述混凝土抗裂性能测试结果输出单元用于基于所述混凝土标准试件表面裂缝检测单元检测的混凝土标准试件表面出现的裂缝,输出混凝土抗裂性能测试结果。