[发明专利]一种红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统及方法，立体视觉测量装置包括固定在相机支架上相隔一定距离的第一红外图像传感器和第二红外图像传感器；所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器与设置在滑坡上的多组红外反光标志装置相配合；所述红外反光标志装置布置在滑坡裂缝的周围区域；所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器的摄影基线中间部位设置有红外照明光源；所述立体视觉测量装置通过物联网与远程监控中心通讯相连。采用地质裂缝立体视觉监测与三维几何分析相结合，实现全自动三维建模分析，确定地质裂缝变化规律，定量预测地质灾害隐患发展趋势。同时通过远程图像监测地灾隐患区实际状况，避免误报警情况发生。

技术领域

本发明涉及到一种红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统及方法，属于地质灾害监测技术领域。

背景技术

我国地质灾害复杂多样，灾害频繁，是世界上地质灾害最严重的国家之一，主要灾害形态包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降等。由于地质灾害多发生在偏远地区，难以及时发现，严重影响地区经济建设和生命财产安全。地质裂缝变形测量是地质灾害预警监测中最重要的监测内容之一，传统的地质裂缝测量主要使用拉线式裂缝计，这种设备易受干扰，拉线较长时容易产生数据错误。基于此，常见的滑坡监测技术都有着某些共性的问题，例如信号数据的获取需要人为获得，面对突发状况无法保障监测人员的安全；某些监测方法受到环境的影响较大；实时性不高无法及时的进行报警等问题。

发明内容

本发明旨在提出一种红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统及方法，采用地质裂缝立体视觉监测与三维几何分析相结合，实现全自动三维建模分析，确定地质裂缝变化规律，定量预测地质灾害隐患发展趋势。同时通过远程图像监测地灾隐患区实际状况，避免误报警情况发生。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统，其特征在于，它包括用于对滑坡裂缝进行图像采集的立体视觉测量装置；

所述立体视觉测量装置包括固定在相机支架上相隔一定距离的第一红外图像传感器和第二红外图像传感器；

所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器与设置在滑坡上的多组红外反光标志装置相配合；

所述红外反光标志装置布置在滑坡裂缝的周围区域；

所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器的摄影基线中间部位设置有红外照明光源；

所述立体视觉测量装置通过物联网与远程监控中心通讯相连。

所述相机支架固定安装在滑坡边缘的稳固边坡上；相机支架由高强度的轻型金属材料制作。

所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器采用相同的结构，包括固定焦距的高分辨率摄影镜头，红外滤光模块，红外感光模块和图像数据存储传输模块；采用圆柱式一体的立体摄影机架及相机保护罩，在相机观测孔处配以特殊光学玻璃。

所述第一红外图像传感器和第二红外图像传感器与用于提供电能的太阳能供电模块相连；

所述图像数据存储传输模块通过无线通讯方式与远程监控中心相连，并实时传输滑坡裂缝表面的立体影像。

所述红外反光标志装置包括插入到滑坡上的固定杆，在固定杆的顶端固定有反光标志牌。

所述红外照明光源包括LED发光模块，反光罩和光强度控制模块。

所述远程监控中心包括工业计算机，工业计算机上搭载有封闭式数据处理单元。

所述红外光源立体视觉地质裂缝变形测量系统进行裂缝变形测量的方法，包括以下步骤：

步骤一，将立体视觉地质裂缝变形测量系统安置在三维控制场中，获取相应的立体数字影像，以不同姿态和位置来获取多组立体数字影像；