[發(fā)明專利]一種三維雙目識別邊坡檢測方法

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• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113847905A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽俊;伍東衛(wèi);謝世威;王槐鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳特科動力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04;G01C11/12;G06T7/70
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 劉希豪

本發(fā)明公開了一種三維雙目識別邊坡檢測方法，該方法包括以下步驟：在邊坡上安裝檢測件；在邊坡的下方對稱安裝拍攝設(shè)備，并使檢測件位于拍攝設(shè)備的拍攝范圍之內(nèi)；調(diào)整兩臺拍攝設(shè)備之間的角度使兩臺拍攝設(shè)備之間的角度為60°?120°；調(diào)整兩臺拍攝設(shè)備之間的高度使兩臺拍攝設(shè)備位于同一高度；檢測件的球體半徑值為R，拍攝設(shè)備輸出照片圓心半徑為r0，建立光學(xué)成像系統(tǒng)的放大率系數(shù)S＝r0/R；本發(fā)明通過拍攝設(shè)備對邊坡上安裝的檢測件進(jìn)行拍照處理，通過該方法檢測出檢測件的坐標(biāo)值，通過照片即可觀察邊坡上檢測件的位置是否發(fā)生了改變，當(dāng)照片上拍攝檢測件的位置發(fā)生了改變，則說明邊坡出現(xiàn)了滑坡等現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及邊坡檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種三維雙目識別邊坡檢測方法。

背景技術(shù)

TD邊坡監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于淺表沉降和傾斜形變高精度量測的邊坡自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對邊坡進(jìn)行遠(yuǎn)程自動化監(jiān)測，并能對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，及時(shí)作出預(yù)警反應(yīng)，在山體下的固定點(diǎn)安裝超長焦數(shù)字化相機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)作為觀測點(diǎn)，將檢測件安裝在在山體上邊坡上，根據(jù)相機(jī)拍攝檢測件的位置判斷邊坡有沒有出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象；然而現(xiàn)有的邊坡檢測方法在對照片進(jìn)行拍攝時(shí)，由于拍攝設(shè)備與檢測件之間的距離過遠(yuǎn)，因此拍攝的照片容易出現(xiàn)模糊的現(xiàn)象，因此不容易在照片中判斷檢測件的具體的位置，因此影響判斷邊坡有沒有出現(xiàn)滑坡的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三維雙目識別邊坡檢測方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種三維雙目識別邊坡檢測方法，該方法包括以下步驟：

在邊坡上安裝檢測件；

在邊坡的下方對稱安裝拍攝設(shè)備，并使檢測件位于拍攝設(shè)備的拍攝范圍之內(nèi)；

調(diào)整兩臺拍攝設(shè)備之間的角度使兩臺拍攝設(shè)備之間的角度為60°-120°；

調(diào)整兩臺拍攝設(shè)備之間的高度使兩臺拍攝設(shè)備位于同一高度；

檢測件的球體半徑值為R，拍攝設(shè)備輸出照片圓心半徑為r0，建立光學(xué)成像系統(tǒng)的放大率系數(shù)S＝r0/R；

通過公垂線逼近法，在雙測系統(tǒng)產(chǎn)生的兩套數(shù)據(jù)之間，解出檢測件和拍攝設(shè)備之間的最短距離。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括；

將坐標(biāo)值為(x、y、z)的檢測件P映射到拍攝設(shè)備平面上的坐標(biāo)(u、v)的像素點(diǎn)p，檢測件P(x、y、z)三維坐標(biāo)值與像素點(diǎn)p(u、v)的二位像素坐標(biāo)值的關(guān)系為：

式中，參數(shù)s和mij(i＝1，2，3；j＝1，2，3)可通過拍攝設(shè)備標(biāo)定確定；

將式(1)化簡消去參數(shù)sy可以得到關(guān)于檢測件P坐標(biāo)值的齊次方程，即：

AX＝b (2)

式中：

X＝(x，y，z)^T

從而得到拍攝設(shè)備的針孔模型；

根據(jù)拍攝設(shè)備的參數(shù)值和檢測點(diǎn)p在圖像上映射的兩個(gè)像素坐標(biāo)值，建立檢測點(diǎn)p的兩個(gè)直線方程，應(yīng)用式(2)利用異面直線公垂線中間逼近法計(jì)算出檢測點(diǎn)p的坐標(biāo)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括：

安裝拍攝設(shè)備時(shí)具體需要測量：檢測件半徑R；拍攝設(shè)備與檢測件之間距離D；拍攝照片中檢測件成像所得圓形半徑r0；照片中圓心坐標(biāo)(x0,y0)；

拍攝設(shè)備期間具體測量：拍攝照片中檢測件成像所得圓形半徑r1，照片中圓心坐標(biāo)(x1,y1)；