[发明专利]一种基于无人机摄像的震损结构层间残余变形检测方法

说明书

本发明提供了一种基于无人机摄像的震损结构层间残余变形检测方法。所述方法包括如下步骤：使无人机按照设定的飞行路线进行飞行并对建筑进行全面拍摄；将拍摄得到的照片传送到地面控制平台；所述地面控制平台接收照片后，利用图像识别技术及三维重构技术对拍摄的建筑进行三维重构，计算建筑的层间位移角，完成震损结构层间残余变形检测。本发明可以突破地形的限制，实现全方位、多角度检测；同时，图像识别可以降低人为误判的概率；再者，采用无人机进行拍照方便、快捷，可大大减少检测时间。

技术领域

本发明涉及震损建筑结构检测领域，具体涉及一种基于无人机摄像的震损结构层间残余变形检测方法。

背景技术

我国是地震多发国家，遭遇强震时，会有大量建筑物受到损伤。在震后对震损建筑物进行准确快速的震害鉴定和安全评估，将会对震害评估、灾后救援与重建等有着重要的意义。而目前，我国地震现场建筑物震损评估工作主要由专业人员借助仪器设备进行现场检测。目前这种检测方法有以下局限：评估人员有限，工作量大；传统的损伤检测方法需要借助精密仪器进行，不适宜大量震后大量建筑物的评估工作；地震灾区地形的复杂严重影响评估工作的开展，而且对于震损严重的建筑物，出于安全考虑，不宜接近，难以获取足够的震害信息。

基于以上困难，本发明提出一种基于无人机摄像的震损结构层间残余变形检测方法，采用无人机拍照并对震后建筑进行三维重构，通过识别建筑物的层间残余变形角从而对建筑结构损伤进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于图像识别技术的利用无人机进行震损结构层间残余变形检测的方法，以节省人力，并确保结果可靠。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于无人机摄像的震损结构层间残余变形检测方法，包括如下步骤：

S1、使无人机按照设定的飞行路线进行飞行并对建筑进行全面拍摄；

S2、将拍摄得到的照片传送到地面控制平台；

S3、所述地面控制平台接收照片后，利用图像识别技术及三维重构技术对拍摄的建筑进行三维重构，计算建筑的层间位移角，完成震损结构层间残余变形检测。

进一步地，步骤S1中，所述飞行路线包括4个横向弧形飞行路线，需要进行3次转换路线的操作；每一个横向弧形飞行路线的起始位置与终点位置相同；弧形飞行路线由下至上等间隔分布。

进一步地，在每一个横向弧形飞行路线的起始位置，固定飞行速度、拍摄时间间隔，直至完成该横向弧形飞行路线；在每一个横向弧形飞行路线的终点位置，操控无人机移动到上一层横向弧形飞行路线的起始位置，重复前一步骤，直至完成所有飞行路线的拍摄。

进一步地，在无人机的飞行过程中固定无人机的飞行速度并设定根据需要拍照的建筑尺寸和飞行速度设定拍摄时间间隔。

进一步地，在无人机飞行过程中，相机镜头始终朝向无人机的正前方并垂直向下倾斜45度。

进一步地，步骤S3中，对于飞行过程中拍摄到的所有照片，利用Photoscan对照片进行图像预处理、特征点监测和匹配以及密集点云生成；并以建筑底部中心为原点，建筑倾斜方向为X轴正方向建立右手坐标系，完成三维重构；通过Python进行点云数据的读取与处理，并求取层间位移角。

进一步地，所述三维重构的方式为：

利用Photoscan对筛选处理的照片进行震损结构的三维重构，并导出带有三维坐标轴的点云数据。

进一步地，当检测到建筑结构的层间位移角大于规定数值时，记录下检测位置并发出警报。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：