[發(fā)明專利]一種隧道洞口的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110217807.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113012222A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉斌;劉斯斯;胡航;張碩;耿科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T7/00;G01C11/00;G01C11/02;G01B11/16
• 代理公司: 廣州名揚(yáng)高玥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44738
• 代理人: 郭琳

1.一種隧道洞口的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像獲取設(shè)備和圖像處理設(shè)備，所述圖像獲取設(shè)備和所述圖像處理設(shè)備通信連接；

所述圖像獲取設(shè)備包括：第一相機(jī)和第二相機(jī)；其中，所述第一相機(jī)設(shè)置在預(yù)先標(biāo)定的第一相機(jī)測(cè)量點(diǎn)，所述第一相機(jī)測(cè)量點(diǎn)與隧道洞口之間的距離滿足預(yù)設(shè)距離；所述第二相機(jī)設(shè)置在預(yù)先標(biāo)定的第二相機(jī)測(cè)量點(diǎn)，所述第二相機(jī)測(cè)量點(diǎn)與所述第一相機(jī)測(cè)量點(diǎn)之間的距離滿足所述預(yù)設(shè)距離；

在所述隧道洞口施工時(shí)，所述第一相機(jī)用于采集隧道洞口圖像，所述第二相機(jī)用于采集第一相機(jī)圖像；所述圖像處理設(shè)備用于根據(jù)所述隧道洞口圖像和所述第一相機(jī)圖像確定所述隧道洞口的變形信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述隧道洞口預(yù)設(shè)有變形控制點(diǎn)，所述第一相機(jī)測(cè)量點(diǎn)與所述變形控制點(diǎn)滿足所述預(yù)設(shè)距離；所述預(yù)設(shè)距離的范圍為：20-30m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相機(jī)預(yù)設(shè)有數(shù)據(jù)采集頻率，所述第二相機(jī)預(yù)設(shè)有所述數(shù)據(jù)采集頻率；在所述隧道洞口開(kāi)始施工后，所述第一相機(jī)用于按照所述數(shù)據(jù)采集頻率周期性的采集所述隧道洞口圖像，所述第二相機(jī)用于按照所述數(shù)據(jù)采集頻率周期性的采集所述第一相機(jī)圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備具體用于：根據(jù)所述第一相機(jī)圖像判斷所述第一相機(jī)是否發(fā)生形變或者發(fā)生位移；若所述第一相機(jī)發(fā)生形變或者位移，對(duì)所述隧道洞口圖像進(jìn)行修正；根據(jù)修正后的隧道洞口圖像確定所述隧道洞口的變形信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相機(jī)還用于通過(guò)內(nèi)置振動(dòng)判斷算法確定振動(dòng)判斷結(jié)果；所述圖像處理設(shè)備具體還用于：根據(jù)所述第一相機(jī)圖像和所述振動(dòng)判斷結(jié)果判斷所述第一相機(jī)是否發(fā)生形變或者發(fā)生位移。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備具體還用于：若所述第一相機(jī)發(fā)生形變或者位移，確定所述隧道洞口圖像中包括運(yùn)動(dòng)特征的感興趣區(qū)域；對(duì)所述感興趣區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)處理；對(duì)增強(qiáng)處理后的感興趣區(qū)域進(jìn)行過(guò)濾處理；確定過(guò)濾處理后的感興趣區(qū)域的全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)；基于所述全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)所述隧道洞口圖像進(jìn)行修正。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備具體還用于：通過(guò)迭代的方式確定過(guò)濾處理后的感興趣區(qū)域的全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備具體還用于：確定修正后的隧道洞口圖像中目標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo)；根據(jù)所述目標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換，確定所述目標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的實(shí)際坐標(biāo)；根據(jù)不同時(shí)刻的實(shí)際坐標(biāo)確定所述隧道洞口的變形信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)點(diǎn)為基于霍夫變換直線檢測(cè)原理所構(gòu)建的多邊形輪廓上的多個(gè)角點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)均為CCD工業(yè)相機(jī)，所述CCD工業(yè)相機(jī)的精度等級(jí)為1980*1280；所述圖像處理設(shè)備為FPGA設(shè)備。