[發明專利]一種集成北斗和視覺的基礎設施結構形變測量方法及系統

有效

• 申請號: 202111155287.1
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113870285B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 李清泉;涂偉;陳睿哲;谷宇;張德津;汪馳升;周寶定
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/20;G06T7/70;G06T5/50
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 李曉鳳;王永文

1.一種集成北斗和視覺的基礎設施結構形變測量方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一時刻通過相機對全部靶標進行拍攝得到第一成像圖，在第二時刻通過所述相機對全部所述靶標進行拍攝得到第二成像圖，其中，所述相機布設于目標設施上，全部所述靶標兩兩成對，且每一對所述靶標布設于所述目標設施的一個局部區域內；

根據所述第一成像圖和所述第二成像圖，確定每一對像點中兩個像點之間的像點相對距離變化量，其中，一對所述像點與一對所述靶標對應；

獲取所述相機在所述第一時刻和所述第二時刻之間的位移數據，根據所述位移數據對每一所述像點相對距離變化量進行校正，得到校正后的像點相對距離變化量；

根據每一所述校正后的像點相對距離變化量，確定每一所述局部區域的結構形變數據；

所述根據所述位移數據對每一所述像點相對距離變化量進行校正，得到校正后的像點相對距離變化量，包括：通過預設的北斗定位系統獲取相機在t1、t2時刻的絕對位置，記為G₁、G₂，并計算該段時刻內的相機在x方向上的位移量y方向上的位移量分別

計算出靶標T1、T2分別在像面上的像點坐標(x_i,y_i)； 一對靶標T1、T2對應的一對像點在像面x和y方向上的像素距離分別為：Δh_x＝|x₁-x₂|，Δh_y＝|y₁-y₂|，根據像素大小d，確定這一對像點在像面x和y方向上的像點相對距離：ΔH_x＝d×Δh_x，ΔH_y＝d×Δh_y；

當未考慮相機的位移數據時，確定靶標T1、T2分別在t1、t2時刻中像面x和y方向的第一水平相對距離第一垂直相對距離第二水平相對距離第二垂直相對距離

通過下述公式計算出校正后的第二水平相對距離

即

即

其中，L1、L2是任意一對靶標中兩靶標分別到相機的距離，f為相機焦距，A_x、B_x為靶標T1、T2在不考慮相機的位移數據的情況下第二成像圖對應的像面x方向上的像點坐標；A_x′、B_x′為靶標T1、T2在考慮相機的位移數據的情況下第二成像圖對應的像面x方向上的像點坐標；

通過下述公式計算出校正后的第二垂直相對距離

即

即

其中，A_y、B_y為靶標T1、T2在不考慮相機的位移數據的情況下第二成像圖對應的像面y方向上的像點坐標； A_y′、B_y′為靶標T1、T2在考慮相機的位移數據的情況下第二成像圖對應的像面y方向上的像點坐標；

對于任意兩時刻t1、t2，t1時刻兩靶標在像面x、y方向上校正后的像點相對距離變化量包括：校正后的水平相對距離變化量校正后的垂直相對距離變化量

2.根據權利要求1所述的集成北斗和視覺的基礎設施結構形變測量方法，其特征在于，所述根據所述第一成像圖和所述第二成像圖，確定每一對像點中兩個像點之間的像點相對距離變化量，包括：

根據所述第一成像圖確定每一對所述像點中兩個像點之間的第一水平相對距離和第一垂直相對距離，根據所述第二成像圖確定每一對所述像點中兩個像點之間的第二水平相對距離和第二垂直相對距離；

根據所述第一水平相對距離和所述第二水平相對距離，確定每一對所述像點中兩個像點之間的水平相對距離變化量；

根據所述第一垂直相對距離和所述第二垂直相對距離，確定每一對所述像點中兩個像點之間的垂直相對距離變化量；

根據每一對所述像點中兩個像點之間的水平相對距離變化量和垂直相對距離變化量，確定每一對像點中兩個像點之間的像點相對距離變化量。