[發明專利]一種相對沉降數據精確檢測方法

在審

• 申請號: 202110091708.2
• 申請日: 2021-01-23
• 公開（公告）號: CN112902914A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王洪濤
• 申請（專利權）人: 道合永盛（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種相對沉降數據精確檢測方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟1、采集激光光斑圖像，得到變化前和變化后的光斑圖像；

步驟2、設置多個特征點，根據特征點信息將光斑信息與特征點信息進行匹配；

步驟3、基于單目視覺和特征點之間的約束關系，建立特征點的透視投影模型；

步驟4、根據透視投影模型，基于PnP問題解算特征點位姿，得到光斑中心的修正系數；

步驟5、通過光斑中心定位方法得到光斑的中心位置，基于光斑中心的修正系數對光斑的中心位置數據進行修正；

步驟6、對變化前圖像和變化后圖像的光斑中心做差分運算，得出路基的垂直沉降量。

2.根據權利要求1所述的一種相對沉降數據精確檢測方法，其特征在于，所述步驟2中設置的特征點的數量為5，各特征點分別標記為p₁、p₂、p₃、p₄、p₅。

3.根據權利要求2所述的一種相對沉降數據精確檢測方法，其特征在于，所述步驟2具體步驟包括：

步驟2.1、提取光斑圖像的特征光斑，對特征光斑進行最小二乘法直線擬合，擬合得到的直線為p₂→p₄特征點所在的直線f；

步驟2.2、分別計算點P_i(i＝1，2，3，4，5)到直線f的距離P′_i(i＝1，2，3，4，5)，ε為精度，如果P′_i＜ε，P_i為p₂→p₄的特征點，則另外兩個點為p₁和p₅，擬合得到直線n，求得直線f和直線n的交點G，特征點p₂→p₄中距離G點最近的是p₃點；

步驟2.3、通過判斷其余特征點位于直線f的上方或下方，確定p₁和p₅。

4.根據權利要求2所述的一種相對沉降數據精確檢測方法，其特征在于，所述步驟3具體步驟包括：

步驟3.1、基于單目視覺，以圖像采集設備所在位置為坐標原點，豎直方向為y軸，圖像采集設備與靶面所在直線方向為z軸，水平方向為x軸，建立圖像坐標系，圖像坐標系中空間一點P坐標為(x_c，y_c，z_c)；

步驟3.2、基于單目視覺，以靶面所在位置為坐標原點，豎直方向為y軸，圖像采集設備與靶面所在直線方向為z軸，水平方向為x軸，建立靶面坐標系，靶面坐標系中點P坐標為(x_w，y_w，z_w)，得到特征點的透視投影模型；

步驟3.3、點P在像平面坐標系下像素坐標為(u，v)，根據透視投影模型中的4個不同層次的坐標系轉換關系，得到針孔成像模型中特征點坐標的轉化關系其中，ρ為比例參數，K與圖像采集設備內部參數有關，R為旋轉矩陣，t為平移向量。

5.根據權利要求2所述的一種相對沉降數據精確檢測方法，其特征在于，所述步驟4具體步驟包括：

步驟4.1、從各特征點的x、y坐標得出約束條件，給出4個或4個以上數量的特征點進行位姿解算，獲得位姿線性解即初值；

步驟4.2、采用L-M算法獲取優化解，得到非線性最小化的數值解即精確值。