[发明专利]一种大型建筑物位移监测方法

摘要

本发明提供的大型建筑物位移监控方法，在待测建筑物的两个相邻且相互垂直的侧面上监测每个侧面中待测点靶标的位移情况，并结合两个侧面的位移情况得到待测建筑物的三维位移，能够用于对待测建筑物的三维位移进行测量，同时在待测点靶标和相机之间设有的参考点靶标，相机发生偏转时，用参考点靶标修正对待测点靶标位移检测的误差，提高了整个监控精度，系统成本造价低。

主权项

1.一种大型建筑物位移监测方法，其特征在于，包括以下步骤：A）在待测建筑物的两个相邻且相互垂直的侧面上分别设置一组监测子系统，每组监测子系统包括设置在待测建筑物的侧面上的一待测点靶标，在待测点靶标前方均设有相机，以及在待测点靶标和相机之间设有的参考点靶标；B）分别计算每组监测子系统中待测点靶标、参考点靶标与相机的距离；标定待测点靶标与其在相机中成像像素的比值；C）配置一与所有监测子系统中相机连接的计算机，设置所有相机的采样时间；D）计算机获取监测子系统中相机首次拍摄的图像后，将该图像设为监测子系统中模板图像并保存；E）当监测子系统中相机的采样时间到达时，计算机都进行如下处理：计算机获取该监测子系统中相机拍摄的实时图像，并结合该监测子系统中模板图像对实时图像进行分析处理，得到该监测子系统的实时图像中待测点靶标的位移；该步骤具体为：当监测子系统中相机的采样时间到达时，计算机都进行如下处理：计算机获取该监测子系统中相机拍摄的实时图像，分别得到实时图像中待测点靶标的质心和参考点靶标的质心，并结合该监测子系统中模板图像对实时图像进行分析处理，得到该监测子系统的实时图像中待测点靶标的位移；如果实时图像中参考点靶标的质心和模板图像中参考点靶标的质心重合，说明该监测子系统中相机没有发生偏转，该监测子系统中实时图像中待测点靶标的位移为实时图像中待测点靶标的质心与模板图像中待测点靶标的质心的差值；如果实时图像中参考点靶标的质心相对于模板图像中参考点靶标的质心发生了位移，说明该监测子系统中相机发生偏转，此时首先对实时图像中待测点靶标的质心进行校正，得到实时图像中待测点靶标的校正质心，该监测子系统中实时图像中待测点靶标的位移为实时图像中待测点靶标的质心与实时图像中待测点靶标的校正质心的差值；计算机对每组监测子系统进行处理时，如果相机没有发生偏转，该监测子系统的实时图像中待测点靶标的位移为实时图像中待测点靶标的质心与模板图像中待测点靶标的质心的差值；即Δxai=xai2‑ xai1，Δyai=yai2‑ yai1；如果相机发生偏转，计算机对实时图像中待测点靶标的质心进行校正，得到实时图像中待测点靶标的校正质心为Ai0（xai0，yai0），xai0=xai1+Mi/Ni*(xbi2‑xbi1)，yai0=yai1+Mi/Ni*(ybi2‑ybi1)，该监测子系统的实时图像中待测点靶标的位移为实时图像中待测点靶标的质心与实时图像中待测点靶标的校正质心的差值；即Δxai=xai2‑ xai0，Δyai=yai2‑ yai0；其中，在第i组监测子系统中，Δxai和Δyai分别为实时图像中待测点靶标在横坐标方向上和纵坐标方向上的位移分量，xai0和yai0分别为实时图像中待测点靶标的校正质心Ai0的横坐标和纵坐标，xai1和yai1分别为模板图像中待测点靶标的质心Ai1的横坐标和纵坐标，xai2和yai2分别为实时图像中待测点靶标的质心Ai2的横坐标和纵坐标，xbi1和ybi1分别为模板图像中参考点靶标的质心Bi1的横坐标和纵坐标，xbi2和ybi2分别为实时图像中参考点靶标的质心Bi2的横坐标和纵坐标，Mi为待测点靶标到相机的距离，Ni为参考点靶标到待测点靶标的距离；F）计算机结合两组监测子系统的实时图像中待测点靶标的位移，得到待测建筑物的三维位移监测结果。