[发明专利]基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统

权利要求书

1.基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，包含数码拍摄与图像识别技术，包含摄影测量技术，包含程控的后台数据处理管理系统，其特征是：土石坝坝身水平、垂直变形监测点处，布置与高空架设的程控左岸采集数码相机（6）或右岸采集数码相机（7）完全通视的标点，即本系统的变形监测点（2）；在两岸岸坡稳定位置分别各设置2~5个可通视的左岸变形标定点（3）和右岸变形标定点（4）；变形监测点和变形标定点均设置明显固定标志，能够被光学精确识别；程控的左岸采集数码相机（6）和右岸采集数码相机（7）分别对称架设在土石坝两坝肩的基岩稳定位置处的数码相机架设杆（5）的顶部；通过拍摄获得监控区域的3000万像素高分辨率数码图像，对图像进行智能识别获得土石坝安全相关的监测点变形、水库水位、渗流量水堰水位、安全巡视信息；系统集成典型监测断面内部的2~3个渗压测点及其渗压计（8）同步自动采集渗压数据；从而完成对土石坝安全信息的集成化采集。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：本系统适用于坝轴线长度在300米以内的多数传统中、小型土石坝工程；当坝轴线长度在100m以内时，能够经过优化，在左岸或右岸单侧设置一套程控采集数码系统即可。

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：数码相机架设杆（5）的高度以10~20m为宜。

4.根据权利要求1所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：根据程控设定，每一轮监测启动后，右岸采集数码相机（7）照准右岸采集数码相机照准范围（10），左岸采集数码相机（6）照准左岸采集数码相机照准范围（11），同步获得高分辨率图像，图像自动无线传输至后台进行图像识别处理；图像识别处理时以左岸变形标定点（3）和右岸变形标定点（4）为基准，批量解算获得各监测点当前坐标值，与本系统采集的各监测点初始坐标值相减，得到本次监测的变形量，完成本轮监测的变形监测部分；每一次摄取图像里，以图像识别技术判读出上游水库水标尺（12）刻度数获得库水位；每一次摄取图像里，以图像识别技术判读出坝体渗漏量水堰（9）的刻度数，通过计算获得大坝渗漏流量，并与同步采集的渗压计（8）测值一起完成本轮监测的渗压渗流监测部分；每一次摄取图像里，以图像识别技术判读安全巡视信息。

5.根据权利要求4所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：坝体渗漏量水堰（9）的堰板厚度为5cm，其流量系数进行特别标定；三角堰堰口斜面上布置有温度敏感变色水标尺（91）；在坝体渗漏量水堰（9）的温度敏感变色水标尺（91）上方架设水标尺光学放大镜（92），以便于程控左、右岸采集数码相机（6、7）摄取到更清晰的量水堰水位刻度数，确保大坝渗漏流量监测精度。

6.根据权利要求4所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：左岸高空架设的左岸采集数码相机（6）和右岸高空架设的右岸采集数码相机（7）的每一次摄取图像里，以图像识别技术分别对左岸采集数码相机照准范围（11）和右岸采集数码相机照准范围（10）内的大坝坝体、坝坡、上游水库库面、上下游库岸、近坝趾河床部位的开裂、大变形、渗漏变湿颜色加深、库水面漩涡、岸坡崩塌变形或渗漏、外来闲杂动物、恐怖袭击安全特征信息进行识别、判读，从而代替人工获取“巡检”安全信息。

7.根据权利要求1所述的基于图像识别的中小土石坝安全信息采集系统，其特征是：外观变形监测、渗流渗压监测、巡视检查三类安全信息均程控自动采集，无线回传后台，进行自动化处理、分析；阈值以内为正常，整个过程无人值守；超过阈值时系统即时自动将结论和关键信息传输给区域大坝安全管理员，启动人工介入干预。