[发明专利]一种滑坡体裂缝监测方法

说明书

本发明公开了一种滑坡体裂缝监测方法，包括：将热成像相机挂载到无人机上，对滑坡体进行拍照，得到热成像图像；根据所测物体的辐射率、大气的透射率、环境温度、大气温度，对热成像图像进行温度反演；根据温度反演结果，在对应的可见光图像上标记出温于高于环境的裂隙；基于标记结果，判断滑坡状态。本发明利用热成像相机观测滑坡体上的裂隙状态，可以远程监测滑坡裂缝系统，避免通过现场观察法观测滑坡状态，保证了监测人员的人身安全；通过红外辐射性能来观测裂缝状态，可以更准确的判断裂缝位置和长度，同时避免肉眼不易观察到的滑坡裂隙。

技术领域

本发明涉及滑坡监测技术领域，具体涉及一种滑坡体裂缝监测方法。

背景技术

物体的温度越高，发射的红外辐射能也就越高，红外线使人们能够看到肉眼不可见的事物。红外热像仪能够对无形的红外辐射或“热”辐射进行成像，并且具有精确的非接触式温度测量能力。几乎一切装置在发生故障前都会变热，使得红外热像仪在许多应用场合成为性价比极高、非常有用的诊断工具。随着企业努力提高生产效率、更有效管理能源、提高产品质量和增强员工安全性，红外热像仪的新应用不断涌现。

红外热像仪是一种非接触式设备，能够探测到红外能量(热量)，并将其转化为电子信号，然后对电子信号进行处理以生成热图像或热视频，进而在热图像或热视频上进行温度计算。由红外热像仪感应到的热量能被十分精确地量化和测量，使用者不仅能够监测热性能而且可以识别和评估热相关问题的相应严重程度。

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等领域取得了广泛的应用。

在对滑坡体进行裂隙监测时，传统的野外观察法、拍照观察法、测量地温法等监测方式存在的主要问题是对于较小的裂隙很难辨认出来；用野外观察法监测裂隙时，需要人为对滑坡体上的裂缝进行寻找，会对监测人员的安全产生一定的威胁；同时，监测人员对于较小的裂隙很难辨认出来；用拍照观察法监测裂隙时，对于裂缝边缘很难清晰地辨认，影响对滑坡体裂缝系统的判断；用测量地温法监测裂隙时，虽然可以避免野外观察法、拍照观察法存在的上述问题，但是传感器安装的难度以及成本是远高于传统的监测方式。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种滑坡体裂缝监测方法，滑坡体上的裂隙温度往往和滑坡体周围有很大的区别，尤其环境温度大幅低于土体平均温度时，由于地球深部介质的热辐射，裂隙温度会明显高于滑坡体上其他位置的温度；基于上述发现，本发明利用无人机搭载热成像相机，对滑坡体进行热红外辐射数据采集，并根据实际的物体，不同辐射率和反射率反演温度；从而可以在不接触滑坡体的情况下，远距离的监测滑坡体的裂隙状态，保证了观察者的安全。

本发明公开了一种滑坡体裂缝监测方法，包括：

将热成像相机挂载到无人机上，对滑坡体进行拍照，得到热成像图像；

根据所测物体的辐射率、大气的透射率、环境温度、大气温度，对所述热成像图像进行温度反演；

根据温度反演结果，在对应的可见光图像上标记出温于高于环境的裂隙；

基于标记结果，判断滑坡状态。

作为本发明的进一步改进，所述热成像相机挂载到所述无人机下方的相机云台上。

作为本发明的进一步改进，基于所述热成像图像可直接获得的所测波段的辐射值。

作为本发明的进一步改进，所述根据所测物体的辐射率、大气的透射率、环境温度、大气温度，对所述热成像图像进行温度反演；包括：

根据所述环境温度，计算周围反射物体的所测波段的辐射值；