[发明专利]一种克服监控平台自身抖动的山地滑坡视觉检测方法及装置

摘要

本发明涉及山地滑坡变形检测方法，提供一种克服监控平台自身抖动的山地滑坡视觉检测方法及装置。本发明综合利用计算机视觉和摄影测量技术实现对山地、边坡等地质区域发生滑坡的风险进行视觉检测的方法及装置。本发明初始坐标系建立步骤中的监控平台初始坐标系与当前时刻监控平台坐标系，通过坐标系转换，计算监控平台当前时刻的抖动量；计算初始时刻点山地坡面多个特征点，在大地坐标系下的坐标位置；基于山地坡面特征点当前时刻坐标获取步骤获取的图像坐标位置以及山地坡面上特征点的大地坐标，得到山地坡面特征点的位移，最终分析出整个山地坡面的整体位移变形。

主权项

1.一种克服监控平台自身抖动的山地滑坡视觉检测方法，其特征在于包括：初始坐标系建立步骤，固定标识摄像机以及山地坡面摄像机固定安装在监控平台上，固定标识摄像机与山地坡面摄像机之间无相对运动；山地坡面摄像机实时拍摄山地坡面所有特征点图像；同时固定标识摄像机拍摄固定标识特征点图像；通过共线方程获取监控平台的初始坐标系O₀‑X₀Y₀Z₀和山地坡面上特征点的初始大地坐标i是特征点标号；抖动量获取步骤，基于初始坐标系建立步骤中的监控平台初始坐标系O₀‑X₀Y₀Z₀与当前时刻监控平台坐标系O_AB‑X_ABY_ABZ_AB，通过坐标系转换，计算监控平台当前时刻的抖动量[R_AB^N，T_AB^N]；山地坡面位移变形获取步骤，基于监控平台当前时刻的抖动量[R_AB^N，T_AB^N]，山地坡面特征点当前时刻坐标获取模块计算当前时刻点山地坡面多个特征点在大地坐标系O_w‑X_wY_wZ_w下的当前坐标位置基于获取的当前坐标位置以及山地坡面上特征点的初始大地坐标得到山地坡面特征点的位移，最终分析出整个山地坡面的整体位移变形；所述初始坐标系建立步骤具体包括：固定标识的图像特征检测步骤：利用特征检测算法对固定标识摄像机实时拍摄的固定标识图像进行特征检测，获取初始时刻固定标识特征点的图像坐标位置；然后初始时刻固定标识特征点的图像坐标位置与大地坐标系下固定标识特征点的大地坐标位置以及固定标识摄像机内参数相结合，通过共线方程计算得到监控平台的初始坐标系O₀‑X₀Y₀Z₀；山地坡面上特征点的初始大地坐标步骤：利用特征检测算法对由山地坡面摄像机实时拍摄的山地坡面图像特征进行特征检测，获取初始时刻山地坡面特征点的图像坐标位置；然后初始时刻山地坡面特征点的图像坐标位置结合监控平台的初始坐标系O₀‑X₀Y₀Z₀和山地坡面摄像机的内参数，根据共线方程得到大地坐标系下山地坡面特征点的初始大地坐标抖动量获取步骤具体包括：利用特征检测算法对由固定标识摄像机实时拍摄的固定标识图像进行特征检测，获取已知绝对位置的固定标识特征点的当前时刻图像坐标位置；然后当前时刻固定标识特征点的图像坐标位置与大地坐标系下固定标识特征点的大地坐标位置以及固定标识摄像机内参数相结合，通过共线方程计算得到监控平台的当前时刻坐标系O_AB‑X_ABY_ABZ_AB；根据直角坐标系从O₀‑X₀Y₀Z₀到O_AB‑X_ABY_ABZ_AB进行坐标转换计算，得到监控平台当前时刻的抖动量[R_AB^N，T_AB^N]；山地坡面位移变形获取步骤具体包括：利用特征检测算法对由监控平台上山地坡面摄像机实时拍摄的山地坡面图像进行特征检测，获取特征作为特征点，并得到当前时刻特征点图像坐标位置；然后当前时刻山地坡面特征点的图像坐标位置结合监控平台的大地坐标系O_w‑X_wY_wZ_w、山地坡面摄像机的内参数以及监控平台抖动量，根据共线方程得到当前时刻点山地坡面多个特征点，在大地坐标系O_w‑X_wY_wZ_w的当前坐标位置将当前坐标位置与对应山地坡面特征点的初始大地坐标相减，得到山地坡面特征点的位移量，最终分析出整个山地坡面的整体位移变形。