[发明专利]一种非量测相机的变形监测控制方法与系统

说明书

本发明涉及一种非量测相机的变形监测控制方法与系统，包括：通过第一非量测相机对目标结构进行拍摄得到第一初始图像，并同步通过第二非量测相机对目标结构进行拍摄得到第二初始图像；通过第一非量测相机实时对目标结构进行拍摄得到第一实时图像，并同步通过第二非量测相机实时对目标结构进行拍摄得到第二实时图像；图像处理装置对第一初始图像和第二初始图像进行图像识别，确定目标结构的特征点的初始三维坐标；图像处理装置对第一实时图像和第二实时图像进行图像识别，确定目标结构的特征点的实时三维坐标；图像处理装置根据目标结构的特征点的初始三维坐标和实时三维坐标计算目标结构的形变量，本发明能够实现监测结构整体变形的监测。

技术领域

本发明涉及物体形变监测技术领域，具体涉及一种非量测相机的变形监测控制方法与系统。

背景技术

传统的变形监测主要以人为操作经纬仪、水准仪、皮尺等周期性量测变形体(如裂缝、滑坡、构筑物等)为主。以滑坡位移测量为例，传统的滑坡监测技术为采用经纬仪观测，时间间隔通常为10天至半月一次；但在雨季或滑坡变形较剧烈时期，则必须提高观测频率甚至要求进行连续不间断观测。工作强度大，数据实时性差。而对一些危险或人员不能轻易到达区域，人们往往希望能够以远程操控仪器并传回数据的方式完成测量任务。由此可见，远程实时性和自动化已经成为当代变形监测的重要部分。

GPS技术虽然能够自动完成监测、记录和计算，但是需要在每个点布设GPS接收机或者天线，成本较高，不适合监测测点较多的大型桥梁建筑，且当采样频率较高时，监测精度较低，达不到变形监测的精度要求。测量机器人虽然能够实现自动化监测，监测周期较长，无法监测动态变形。传感器测量能够实时的监测，但需要与结构体直接接触且只能监测结构体的局部变形。三维激光扫描技术虽然能够监测大型结构体的整体变形，但是扫描周期较长，无法监测结构物的动态变形。激光干涉法和挠度仪法需要在目标点上分别布设棱镜和光学标志，无法同时监测多个点。

综上所述，目前采用的监测手段有的自动化程度较低，无法监测动态变形；有的成本较高，难以在工程中推广应用；有的只能监测局部变形，无法监测结构体的整体变形；因此，现行的监测手段很难在有限的经济成本内实现监测结构整体变形的监测，并对监测结构的安全进行预警。

发明内容

本发明的目的在于提出一种非量测相机的变形监测控制方法，以在有限的经济成本内实现监测结构整体变形的监测。

为实现上述目的，本发明的实施例提出一种非量测相机的变形监测控制方法，其基于一非量测相机的变形监测控制系统实现，所述系统包括第一非量测相机、第二非量测相机和图像处理装置，所述方法包括如下步骤：

通过所述第一非量测相机对目标结构进行拍摄得到第一初始图像，并同步通过所述第二非量测相机对所述目标结构进行拍摄得到第二初始图像；

通过所述第一非量测相机实时对所述目标结构进行拍摄得到第一实时图像，并同步通过所述第二非量测相机实时对所述目标结构进行拍摄得到第二实时图像；

所述图像处理装置对所述第一初始图像和所述第二初始图像进行图像识别，确定所述目标结构的特征点的初始三维坐标；

所述图像处理装置对所述第一实时图像和所述第二实时图像进行图像识别，确定所述目标结构的特征点的实时三维坐标；

所述图像处理装置根据所述目标结构的特征点的初始三维坐标和实时三维坐标计算所述目标结构的形变量。

优选地，所述方法还包括：

所述图像处理装置对所述第一初始图像和所述第一实时图像中的特征点进行匹配，并对所述第二初始图像和所述第二实时图像中的特征点进行匹配；

根据特征点匹配结果确定所述第一初始图像、所述第一实时图像、所述第二初始图像、所述第二实时图像中属于目标结构上的任一个相同特征点；