[發明專利]一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法

有效

• 申請號: 201710610674.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107341803B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 余學才;馬飛;劉光明;魯楷鋒;周建華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法，包括以下步驟：S1、通過CCD相機采集被監測區域的圖像；S2、對采集到的圖像進行預處理；S3、采用背景差分法判斷圖像是否有位移，若有則執行步驟S4，否則返回步驟S1；S4、對圖像進行角點檢測；S5、計算相關系數進行角點匹配；S6、累計計算得到位移；S7、判斷位移是否超過預設的警戒值，若是則產生預警并結束處理，否則返回步驟S1。本發明利用角點匹配技術在相鄰幀圖像中進行角點匹配，通過計算匹配角點像素的位移信息，該方法計算位移信息時只計算角點的位移而不對其他像素進行計算，因此計算結果僅受角點移動的影響，從而天然地避免了各種干擾物體移動的影響，使得檢測穩定而可靠。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，特別涉及一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法。

背景技術

我國自進入21世紀以來重點發展水利工程建設，興建一批以小浪底、紫坪鋪等水利樞紐為代表的水利重點工程項目。盡管工程建筑物在設計時采用了一定的安全系數，使其能安全承受所考慮的多種外荷載影響，但是由于設計中不可能對工程的工作條件及承載能力做出完全準確的估計，施工質量也不可能完美無缺，工程在運行過程中還可能發生某些不利的變化因素，工程建筑物變形如果超出了規定的限度，就會影響建筑物的施工和正常使用，嚴重時還會危及建筑物的安全，帶來嚴重的后果。

1954年建成的壩高66.5m的法國馬爾巴塞(MaIPasset)雙曲拱壩，蓄水后在壓力作用下，左壩肩部分巖體產生了不均勻變形和滑動。由于沒有必要的安全監測設施，故在管理人員沒有絲毫的覺察下，于1959年12月2日突然潰決。短短45分鐘，使下游8km處的一兵營500名士兵幾乎全部喪生，距壩10km的一城鎮變成廢墟，直接經濟損失達6800多萬美元。1978年夏季，香港半山區一座27層大樓，因邊坡滑動，整座大樓塌滑到山腳下，沿途又切斷一座大樓和一些房屋，造成人們生命財產的巨大損失。但是，如能在事前運用必要的觀測手段對這些工程進行監測，及時發現問題，采取有效的措施，上述災難是可以避免的。例如，1962年安徽梅山連拱壩右岸基巖發現大量漏水，右岸13號壩跺垂線坐標儀，觀測三天內向左岸傾斜了57.2mm，向下游移動了9.4mm，且右岸各跺陸續出現大裂縫，其原因是右岸基巖發生錯動。對此，及時在垂線儀監測下放空水庫進行加固處理，從而避免了一場潰壩事故。1981年8月，黃河上游龍羊峽水電站遇到了150年一遇的特大洪水，根據埋設在圍堰混凝土心墻中的48支觀測儀器提供的測量數據可知圍堰工作性態正常，于是做出加高圍堰4m的抗洪決策，確保了工程安全施工和渡汛。1985年6月12日在長江三峽的新灘，發生大滑坡，2000萬立方米堆積體連帶新灘古鎮一起滑入江中?？墒请U區的居民卻全部提前安全撤出，無一傷亡，這全靠安全監測所做出的準確預報。

另外在消防火災等搶險中，經常需要預測建筑物是否有垮塌危險。

上對建筑物進行安全監測和監控，是保證安全的重要措施之一。事實上，很多失事工程在事前的監測資料中都可以找到前兆反應。對建筑物進行監測，利用原型監測資料，科學分析建筑物各效應量及其影響量之間的關系，及時掌握其運行狀態及演變趨勢，及時發現危及安全的異常因素，在事故發生之前采取對策，從而保證建筑物運行安全，充分發揮其經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用角點匹配技術在相鄰幀圖像中進行角點匹配，通過計算匹配角點像素的位移信息，避免了各種干擾物體移動的影響，使得檢測穩定而可靠的基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法，包括以下步驟：

S1、通過CCD相機采集被監測區域的圖像；

S2、對采集到的圖像進行預處理；

S3、采用背景差分法判斷圖像是否有位移，若有則執行步驟S4，否則返回步驟S1；