[发明专利]一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法

说明书

本发明公开了一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法，包括以下步骤：S1、通过CCD相机采集被监测区域的图像；S2、对采集到的图像进行预处理；S3、采用背景差分法判断图像是否有位移，若有则执行步骤S4，否则返回步骤S1；S4、对图像进行角点检测；S5、计算相关系数进行角点匹配；S6、累计计算得到位移；S7、判断位移是否超过预设的警戒值，若是则产生预警并结束处理，否则返回步骤S1。本发明利用角点匹配技术在相邻帧图像中进行角点匹配，通过计算匹配角点像素的位移信息，该方法计算位移信息时只计算角点的位移而不对其他像素进行计算，因此计算结果仅受角点移动的影响，从而天然地避免了各种干扰物体移动的影响，使得检测稳定而可靠。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法。

背景技术

我国自进入21世纪以来重点发展水利工程建设，兴建一批以小浪底、紫坪铺等水利枢纽为代表的水利重点工程项目。尽管工程建筑物在设计时采用了一定的安全系数，使其能安全承受所考虑的多种外荷载影响，但是由于设计中不可能对工程的工作条件及承载能力做出完全准确的估计，施工质量也不可能完美无缺，工程在运行过程中还可能发生某些不利的变化因素，工程建筑物变形如果超出了规定的限度，就会影响建筑物的施工和正常使用，严重时还会危及建筑物的安全，带来严重的后果。

1954年建成的坝高66.5m的法国马尔巴塞(MaIPasset)双曲拱坝，蓄水后在压力作用下，左坝肩部分岩体产生了不均匀变形和滑动。由于没有必要的安全监测设施，故在管理人员没有丝毫的觉察下，于1959年12月2日突然溃决。短短45分钟，使下游8km处的一兵营500名士兵几乎全部丧生，距坝10km的一城镇变成废墟，直接经济损失达6800多万美元。1978年夏季，香港半山区一座27层大楼，因边坡滑动，整座大楼塌滑到山脚下，沿途又切断一座大楼和一些房屋，造成人们生命财产的巨大损失。但是，如能在事前运用必要的观测手段对这些工程进行监测，及时发现问题，采取有效的措施，上述灾难是可以避免的。例如，1962年安徽梅山连拱坝右岸基岩发现大量漏水，右岸13号坝跺垂线坐标仪，观测三天内向左岸倾斜了57.2mm，向下游移动了9.4mm，且右岸各跺陆续出现大裂缝，其原因是右岸基岩发生错动。对此，及时在垂线仪监测下放空水库进行加固处理，从而避免了一场溃坝事故。1981年8月，黄河上游龙羊峡水电站遇到了150年一遇的特大洪水，根据埋设在围堰混凝土心墙中的48支观测仪器提供的测量数据可知围堰工作性态正常，于是做出加高围堰4m的抗洪决策，确保了工程安全施工和渡汛。1985年6月12日在长江三峡的新滩，发生大滑坡，2000万立方米堆积体连带新滩古镇一起滑入江中。可是险区的居民却全部提前安全撤出，无一伤亡，这全靠安全监测所做出的准确预报。

另外在消防火灾等抢险中，经常需要预测建筑物是否有垮塌危险。

上对建筑物进行安全监测和监控，是保证安全的重要措施之一。事实上，很多失事工程在事前的监测资料中都可以找到前兆反应。对建筑物进行监测，利用原型监测资料，科学分析建筑物各效应量及其影响量之间的关系，及时掌握其运行状态及演变趋势，及时发现危及安全的异常因素，在事故发生之前采取对策，从而保证建筑物运行安全，充分发挥其经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用角点匹配技术在相邻帧图像中进行角点匹配，通过计算匹配角点像素的位移信息，避免了各种干扰物体移动的影响，使得检测稳定而可靠的基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法，包括以下步骤：

S1、通过CCD相机采集被监测区域的图像；

S2、对采集到的图像进行预处理；

S3、采用背景差分法判断图像是否有位移，若有则执行步骤S4，否则返回步骤S1；