[发明专利]一种基于特征点追踪的桥梁非接触式变形测量方法

权利要求书

1.一种基于特征点追踪的桥梁非接触式变形测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)图像采集：加载前，将相机架设于桥面测点位置，调整相机镜头聚焦至竖向变形可忽略的结构位置，并采集初始参考图；正式加载后，相机继续采集图像，作为变形图；

(2)预估结构的最大绝对像素位移A；

(3)标定尺度参数s：采用激光测距仪测量相机CCD靶面距离聚焦位置的距离多次测量取均值，求尺度参数s1；通过结构已知物理尺寸在图像中的像素距离，标定尺度参数s2，得s＝(s1+s2)/2；s1的公式如下：

式中，L是测点到相机光心的距离，l_ps是相机的像元尺寸，f为镜头焦距，(x，y)是测点像素坐标，(x_c，y_c)是图像中心的像素坐标；

(4)在参考图中框选计算区域，采用经典的SURF检测器，对参考图和变形图进行特征点检测，对最终确定的稳定特征点求解亚像素坐标；

(5)设定搜索半径R＝A，根据参考图中的待匹配特征点坐标，在变形图中筛选出与待匹配特征点的像素坐标距离不超过R的目标特征点；

(6)基于BRISK描述器求解待匹配特征点和目标特征点的梯度和主方向，进而得到二进制描述符；

(7)基于描述符进行特征点匹配：求解待匹配特征点和各目标特征点之间的Hamming距离，以该距离最小作为原则，完成特征点匹配；

(8)对特征点在变形前后图像中的亚像素纵坐标作差，得到亚像素位移d；

(9)通过尺度参数将亚像素位移转换成物理位移D，得到不动基点相对测点的竖向位移。