[发明专利]基于视觉测量的变形监测方法

摘要

本发明提供了一种基于视觉测量的变形监测方法，属于变形监测技术领域，包括以下步骤：设计变形监测的标志板，标志板为白色的底板和设置在底板上的四个黑色的圆片，圆片的边界不能相切或相交或重合，两个圆片的圆心连线为第一连线，剩余两个圆片的圆心连线为第二连线，第一连线和第二连线垂直相交；建立不同分辨率的特征轮廓模型；采集不同时间点的后续图像，精确提取后续图像上椭圆的中心坐标，即为标志点的坐标；计算标志点在后续图像中的位移，并对计算得到的位移进行校正处理，得到标志点的实际位移。该基于视觉测量的变形监测方法，操作简单、自动化程度高、成本低、精度高、数据处理简单、效率高。

主权项

1.一种基于视觉测量的变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设计变形监测的标志板，所述标志板包括底板和设置在所述底板上的圆片，所述底板的颜色与圆片的颜色互为反差色，所述圆片的数量为4个，所述圆片的边界不能相切不能相交不能重合，其中，两个所述圆片的圆心连线为第一连线，剩余两个所述圆片的圆心连线为第二连线，所述第一连线和第二连线垂直相交；(2)将步骤(1)中所述标志板固定在变形监测的待测物上，使所述第一连线处于水平方向，用相机采集所述标志板的初始图像，将所述初始图像定义为参考模板，用计算机从所述参考模板中提取标志板的特征轮廓，所述标志板上圆片的特征轮廓为椭圆形，并建立不同分辨率的特征轮廓模型；(3)采集不同时间点的后续图像，精确提取所述后续图像上椭圆的中心坐标，即为标志点的坐标；精确提取标志点坐标的具体步骤为：S1.将所述后续图像与所述步骤(2)中建立的特征轮廓模型相匹配，得到所述标志板的ROI并提取出来；S2.利用各向异性扩散对ROI进行滤波；S3.利用Canny边缘检测算子检测ROI的边缘；S4.排除干扰，提取ROI的边缘坐标；所述步骤S4中排除干扰具体为：A1.剔除非闭合环，所述非闭合环为边缘点集合的首尾像素点的距离超过1.5个像素的环；A2.剔除非椭圆形的闭合环，所述非椭圆形的闭合环是指闭合区域的形状因子大于椭圆的形状因子的闭合环；S5.将所述ROI边缘坐标代入椭圆的曲线拟合公式，计算得到椭圆的中心坐标；(4)根据步骤(3)中所述标志点的坐标在后续图像中的变化，计算标志点在后续图像中的位移，并对计算得到的位移进行校正处理，得到标志点的实际位移。