[发明专利]一种边坡变形的三维监测系统、方法、介质及设备

权利要求书

1.一种边坡变形的三维监测系统，其特征在于，包括：

至少三个定位桩，每个所述定位桩上间隔设置有竖直方向设置的n个发光环，其中，n为大于等于3的正整数，所述定位桩设于在待监测边坡坡面上，用于作为诊断待监测边坡面是否变形的参照物；

至少一套视频监控设备，用于按照预设周期拍摄所述定位桩照片，拍摄时间可调整；

边坡诊断单元，所述边坡诊断单元与所述视频监控设备相连接，用于获取待监测边坡上安装的定位桩照片，根据定位桩照片评估边坡变形情况；

其中，所述根据定位桩照片评估边坡变形情况包括：

以任意一个定位桩为起始点，构建所述定位桩的空间三角形集合；

比较该定位桩对应的空间三角形集合中的每个空间三角形在基准照片中的形状与新采集的照片中的形状变化，根据所述空间三角形是否有变化，判定该定位桩是否有位移；

其中，所述边坡诊断单元设置于待检测边坡的路侧边缘计算单元和/或远程云端。

2.一种边坡变形的三维监测方法，应用于如权利要求1所述的边坡变形的三维监测系统上，其特征在于，包括：

建立以待监测边坡为基础的三维坐标系，获取待监测边坡、设于所述待监测边坡上的每个所述定位桩、每个所述视频监控设备的三维坐标，并获取每个所述定位桩、所述视频监控设备的编号；

根据预设周期获取每个所述视频监控设备拍摄其拍摄范围内的所述定位桩的照片；

根据边坡诊断单元获取的所述定位桩照片评估边坡变形情况。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述边坡诊断单元获取的所述定位桩照片评估边坡变形情况包括：

根据获取的所述定位桩照片进行定位桩位移计算，计算定位桩的位移数据；

汇聚融合所述定位桩的位移数据，评估待监测边坡变形情况。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位桩照片进行定位桩位移计算，计算每个定位桩的位移数据包括：

S101以预存的基准照片为基准，对新采集的所述照片进行基点对准，对新采集的所述照片中的每个定位桩的三维坐标、编号进行标识，其中预存的基准照片中每个定位桩构建有初始空间三角形集合；

S103获取新采集的所述照片中位置与基准照片位置有变化的定位桩集合；

S105按照预设规则，选择集合中的一个定位桩作为起始点，构建该定位桩的空间三角形集合；

S107比较该定位桩对应的空间三角形集合中的每个空间三角形在基准照片中的形状与新采集的照片中的形状；

S109根据所述空间三角形是否有变化，判定该定位桩是否有位移；

S111遍历所述集合中的其余的每个定位桩，对其余的每个定位桩依次执行S105-S109步骤，判定集合中的每个所述定位桩是否有位移。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，构建定位桩的初始空间三角形集合，包括：

构建每个所述定位桩的桩点三角形集合，每个所述桩点三角形的顶点分别为三个定位桩上相对应的发光环，三个定位桩之间构建m个桩点三角形，由上至下分别为P₁层、P₂层、…、P_m层，其中，m为正整数；

构建每个所述定位桩的基点三角形，所述基点三角形的顶点分别为所述三维坐标系的坐标原点、当前定位桩坐标、任一位于待监测边坡面的定位桩。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照预设规则，选择集合中的一个定位桩作为起始点，构建该定位桩的空间三角形集合包括：

定位至该定位桩对应的P_m层发光环，判断是否能创建该定位桩对应的P_m层桩点三角形；

若能，则构建该定位桩对应的P_m层桩点三角形集合；

若不能，则依次定位至P_m-1层、P_m-2层、…P₁层发光环，查找是否有能创建桩点三角形的发光环层；

若有，则创建该层发光环对应的桩点三角形集合；

若没有，则结束查找，寻找集合中的下一个定位桩。