[發明專利]基于圖像智能識別的邊坡監測方法及裝置

在審

• 申請號: 202211195796.1
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115564725A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 何云勇;楊柳;劉自強;沈樂;周慶;藍枧卿;張曦;梅本強;丁春;冉小松;陳福江;劉太亮;趙澳平
• 申請（專利權）人: 四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62;G06T5/00;G06T5/10;G06F16/583
• 代理公司: 北京盛聯科創知識產權代理有限公司 11988
• 代理人: 張曉龍

本發明實施例公開了基于圖像智能識別的邊坡監測方法及裝置，首先進行采集已被標記的邊坡圖像，將已被標記的邊坡圖像進行預處理，然后采用Canny算子進行檢測，獲得圓餅標記的邊緣坐標，將坐標轉化為絕對坐標，采用外旋法計算圓餅的面積和中心點坐標，計算邊坡圓餅的面積和中心點坐標，個體變化率和總體變化率計算，初次采集的安全態圖像經處理后數將數據輸入數據庫內減少人工的使用，減少人為判斷，可以對無人看守高邊坡進行圖像實時監測，通過邊坡位移的變化來判斷高邊坡的穩定性，若個體變化率與總體變化率中任何有一個超過閾值進行告警。

技術領域

本公開涉及圖像識別技術領域，尤其涉及一種基于圖像智能識別的邊坡監測方法及裝置。

背景技術

邊坡是巖土工程建設中一種常見的工程形式，邊坡失穩會對生產建設和生命財產造成巨大的損失。因此，保證邊坡的穩定性具有重要的工程意義。高邊坡是指超過一定高度的人工或自然邊坡。在山區尤其是西南山區，高陡邊坡是工程建設中的主要工程載體。高邊坡常處于地質條件復雜地區，因此高邊坡的穩定性對于保證工程建設的安全至關重要。

邊坡的穩定性可利用極限平衡法、數值計算法、塑性極限分析法等進行分析，也可以將可靠度分析應用在穩定性分析中。對于我國西南山區的天然高邊坡，處于復雜的地質水文環境中，崩塌、滑坡和泥石流等自然災害頻發，也會嚴重危害到工程建設和生命財產的安全。

傳統的土壓力傳感器、孔隙水壓力傳感器以及測斜儀等，具有一定的埋深，但是存活率不高，在外界擾動的條件下精度不夠。光纖技術所使用的傳感光纖容易在施工過程中被破壞，而且其監測精度有待提高。

綜上所述，對于處于西南山區的巖質高邊坡，所處環境惡劣，通過埋設傳感器或者人工監測，難以完成對邊坡的全天候的監測，因無人值守的圖像監測方法更加適合對高邊坡的監測。因此對于高邊坡的動態監測顯得尤為重要，通過對高邊坡尤其是巖質高邊坡開展實時監測，對邊坡的穩定性進行評價，能夠保證邊坡的長期穩定性。

發明內容

提供該公開內容部分以便以簡要的形式介紹構思，這些構思將在后面的具體實施方式部分被詳細描述。該公開內容部分并不旨在標識要求保護的技術方案的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保護的技術方案的范圍。

本公開實施例提供了一種基于圖像智能識別的邊坡監測方法及裝置，可以對無人看守高邊坡進行圖像實時監測，通過邊坡位移的變化來判斷高邊坡的穩定性，減少人工的使用，及時將邊坡相關結果傳達給相關部門，輔助其做好防治滑坡災害等的工作。

第一方面，本公開實施例提供了基于圖像智能識別的邊坡監測方法，包括：采集已被標記的邊坡圖像；將已被標記的邊坡圖像進行預處理；將已經預處理的圖像采用Canny算子進行邊緣檢測，獲得預處理的圖像中各個圓餅標記的邊緣坐標；將圖像坐標轉化為絕對坐標，采用外旋法計算某一個圓餅的面積和中心點坐標，然后計算某段邊坡的所有圓餅的面積和中心點坐標；個體變化率和總體變化率計算，根據數據庫內多次邊坡滑坡實驗結果事先設定的閾值，若個體變化率與總體變化率中任何有一個超過閾值進行告警。

結合第一方面的實施例，在一些實施例中，所述采集已被標記的邊坡圖像，包括：

邊坡上涂刷紅色圓餅狀油漆；

將涂刷的數個圓餅刷成N行N列的網格狀，網格狀的圓餅均勻分布于整個需檢測的邊坡；

網格狀圓餅的空隙使用紅色油漆涂刷兩個正方形，此為定位標識，對此定位標識的坐標進行測量并且測量定位標識到每一個圓餅的距離；

每隔預設時間采集一下此時邊坡圖像。

結合第一方面的實施例，在一些實施例中，所述將已經預處理的圖像采用Canny算子進行邊緣檢測，獲得預處理的圖像中各個圓餅標記的邊緣坐標，包括：

對預處理的圖像進行第一次濾波，濾波公式為

，pg為濾波模板，為中心點，預處理的圖像，為第一次濾波后的圖像；

對第二次濾波，濾波公式為