[发明专利]一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法

权利要求书

1.一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤1：通过远程操作监控相机云台，调整监控相机的角度，采集不同角度下的图像作为标定用图像；

步骤2：从标定用图像上提取标定所需的特征点，并根据张正友标定方法对监控相机进行内外参数的标定；

步骤3：采集测量视频进行相对位移测量；

步骤4：对图像的畸变进行逐帧矫正；

步骤5：提取每幅图像的特征点，并对相邻图像帧的特征点进行匹配，以实现特征点的跟踪；

步骤6：获取同一特征点在相邻帧的像素坐标差，将像素坐标差转换为世界坐标，并进行相对位移计算，根据RANSAC剔除异常数据，完成楼层相对位移测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过远程计算机控制监控相机云台转动，以获取二维相机标定所需的不同平面的标定用图片。

3.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述特征点为现有楼板地板砖拼接处预设的特征点。

4.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还对监控相机径向畸变进行标定。

5.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S2中，选用基于监控相机最后一个平面所得的外参值作为后续测量所用的监控相机外参值。

6.根据权利要求4所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S4中，将监控相机采集的测量视频中按预先设定的间隔提取单帧图片，根据所得的相机径向畸变参数对其进行逐帧畸变校正，以消除畸变。

7.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S5中，采用SIFT算法以及角点提取算法进行特征点提取。

8.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S5中，对计算所得的特征点通过RANSAC去除异常匹配点。

9.根据权利要求1所述的一种基于监控相机的楼层相对位移测量方法，其特征在于，在所述步骤S6中，通过坐标系的转换，按照如下方式将一个特征点从世界坐标系转换到像素坐标系：

其中，Z_C为点在相机坐标系中的Z坐标，[u v 1]^T为特征点在图像坐标系中的坐标，f_x、f_y为焦距，u₀、v₀为主点坐标，R为3*3的旋转矩阵，T为3*1的平移向量，[X_W Y_W Z_W 1]^T为点在世界坐标系中的坐标；

根据反投影，按照如下方式将一个特征点从像素坐标到世界坐标的转换如下：

通过获取匹配特征点的像素坐标，计算得到两特征点的世界坐标，利用距离公式得到位移结果。