[发明专利]边坡影像实时获取装置、边坡裂缝实时识别形变监测方法

权利要求书

1.一种边坡影像实时获取装置，其特征在于，包括：高清摄像头、移动WIFI、太阳能蓄电池和远程计算机；

所述高清摄像头负责采集露天矿边坡高清影像；

所述移动WIFI负责高清摄像头与远程计算机的网络通讯；

所述太阳能蓄电池负责给高清摄像头和移动WIFI供电；

所述远程计算机负责接收来自高清摄像头的露天矿边坡影像并实时处理，对露天矿边坡裂缝进行识别和高精度形变监测。

2.根据权利要求1所述的露天矿边坡影像实时获取装置，其特征在于，

所述高清摄像头被固定在稳定的监测桩上；

所述移动WIFI和太阳能蓄电池被固定在稳定的防雨箱内。

3.一种边坡裂缝实时识别形变监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将露天矿边坡影像实时获取装置安置在边坡附近的稳定区域，且保障其视野良好，使其尽可能覆盖目标监测区域，并设定好影像获取周期，采集边坡影像数据；

S2、对获取的边坡影像数据进行灰度化预处理，即将获取的彩色影像转换为灰度图像；

S3、基于sift算法对灰度图像数据进行匹配获取像素坐标匹配数据，并计算图中对应的像素坐标差值；

S4、对坐标差值较大的异常区域进行分析，若异常区域上方没有移动，且异常区域呈条带状或弧形分布，则将区域识别为边坡的裂缝，并对该区域的像素对应的实际距离进行定标获取转换系数，以此计算边坡形变量数据，得到边坡裂缝形变监测结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

步骤S2中的影像数据进行灰度化的计算公式为：

Gray＝0.3R+0.5G+0.2B

式中：Gray为影像灰度化后的值，R、G、B分别为彩色影像红、绿、蓝的亮度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

步骤S3中基于sift算法匹配后的像素坐标差值计算公式为：

Δx＝x₂-x₁

Δy＝y₂-y₁

Δx，Δy分别为影像方位向和距离向的像素坐标差值，x₁，x₂分别为两幅影像匹配后的方位向像素坐标，y₁，y₂分别为两幅影像匹配后的方位向像素坐标。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

步骤S4中所述定标方法为通过制作一定数量单位长度L₁的标杆固定在裂缝区域，且保持标杆与裂缝位移方向平行，并基于影像对标杆的像素长度S₁进行测定，计算转换系数α：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

步骤S4中所述的计算边坡裂缝的形变量数据方法为通过计算得到边坡裂缝对应位置的转换系数α、Δx、Δy后，利用下式计算形变量Δd：