[发明专利]一种基于双目视觉的桥梁监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于双目视觉的桥梁监测方法及系统,其方法包括对第一摄像机和第二摄像进行标定，获取两个摄像机之间的相对位姿关系，并确定标定板上的中心点在第一摄像机坐标系下的实时三维坐标；根据标定信息计算第一摄像机坐标系与标定板坐标系之间的坐标转换关系，并将中心点在第一摄像机坐标系下的三维坐标转换到标定板坐标系下的实时三维坐标；结合初始时刻中心点在标定板坐标系下的三维坐标确定桥梁的位移信息。本发明通过标定两个摄像机之间的相对位姿关系，并将标定板中心点在第一摄像机坐标系下的三维坐标转换至标定板坐标系下，结合初始时刻中心点的在标定板坐标系下的坐标确定桥梁的位移信息，替代人工测量，精度高、效率高、价格低。

技术领域

本发明涉及桥梁监测技术领域，尤其涉及一种基于双目视觉的桥梁监测方法及系统。

背景技术

目前桥梁监测系统大多数都使用人工测量的方法隔较长时间测量一次桥梁的位移，这种方法测量较慢，不能实时监测桥梁位移且不能多个点同时测量。

建筑框架中混凝土是使用最为广泛的建筑材料。现代科学对混凝土的研究和应用实践表明：在混凝土材料结构的桥梁中，由于热胀冷缩以及桥梁受外力作用，桥梁出现偏移是无法避免的。目前对此危险的检测多停留在人工阶段，通常使用近距离的检测仪器或者人工检测，桥梁的偏移量则是靠不精确的测量或者估计得到，这种方法需要检测人员借助道路检测或者搭架人工用设备定期进行检测，工作强度大、检测费用高且对人员安全要求很高；而且在人工检测时虽然发现了桥梁部分符合规定的偏移范围内，经过一段时间后，偏移量的变化没有引起重视，当恶劣环境和载荷加重突然变化时，这种偏移量受到瞬间强压时突然增加，由于不能实时进行检测和快速预警而产生严重后果。

目前桥梁监测系统大多数都使用人工测量的方法隔较长时间测量一次桥梁的位移，这种方法测量较慢，效率低，不能实时监测桥梁位移且不能多个点同时测量，耗费大量的人力物力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于双目视觉的桥梁监测方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于双目视觉的桥梁监测方法,包括如下步骤：

配合设置在桥梁上的标定板对距离桥梁设定距离的第一摄像机和第二摄像进行标定，根据标定信息获取所述第一摄像机与第二摄像机之间的相对位姿关系，并确定标定板上的中心点在第一摄像机坐标系下的实时三维坐标；

根据所述标定信息计算所述第一摄像机坐标系与标定板坐标系之间的坐标转换关系，并将所述中心点在所述第一摄像机坐标系下的实时三维坐标转换到标定板坐标系下的实时三维坐标；

根据当前时刻所述中心点在标定板坐标系下的三维坐标和初始时刻所述中心点在标定板坐标系下的三维坐标确定桥梁的位移信息，生成位移曲线并显示。

本发明的有益效果是：本发明的基于双目视觉的桥梁监测方法，由所述第一摄像机和第二摄像机组成双目视觉系统对桥梁进行监测，通过标定所述第一摄像机和第二摄像之间的相对位姿关系确定标定板上的中心点在第一摄像机坐标系下的实时三维坐标，并转换至标定板坐标系下，结合初始时刻所述中心点的在标定板坐标系下的坐标确定桥梁的位移信息，替代了人工测量，结合双目视觉系统实时、精度高、价格低的优点，方便实现多点同时监测，大大提高了监测效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述对距离桥梁设定距离的第一摄像机和第二摄像进行标定具体包括如下步骤：

通过距离桥梁设定距离的第一摄像机和第二摄像机同步对设置在桥梁上的标定板分别进行拍摄，获取第一图像信息和第二图像信息；

对所述第一图像信息和第二图像信息分别进行识别处理，从所述第一图像信息和第二图像信息中分别获取多个特征点以及对应的像素坐标；