[发明专利]一种基于图像视频的工程测量在线标定方法及系统

说明书

本发明涉及工程测量技术领域，具体为一种基于图像视频的工程测量在线标定系统，包括全站仪、控制点、摄影机、图像处理模块和空间构建模块；所述控制点用于定位边坡上的监测点的位置；所述全站仪用于测量各个控制点之间的位置关系；所述摄影机用于对边坡上的控制点进行拍摄；所述图像处理模块用于提取图像信息；所述空间构建模块用于构建控制点的三维空间坐标系。本方案基于数字化的图像处理技术，结合原有的亚像素定位技术，实现了对边坡的高精度监测。

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，具体为一种基于图像视频的工程测量在线标定方法及系统。

背景技术

在天然情况下，由于山体边坡的岩性及地质构造、地形外貌和水文及降雨情况等因素，边坡常常会发生各种各样的破坏，例如崩塌、滑坡以及由边坡失稳引起的边坡位移。这些边坡破坏的危害是极大的。当地形较陡、山体的岩土体比较松软、破碎，尤其是顺坡方向岩层裂缝较多的地方时，边坡很容易发生山体滑坡或山体崩塌等破坏，而这种情况不仅会造成一定范围内的人员伤亡、财产损失，还会对附近道路交通造成严重威胁。

为了防患于未然，在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合通常都采取了一些监测措施，目前针对边坡进行监测的方法多是设置监测点，通过分析监测点数据来监测边坡的位移变形、应力结构和地下渗流，这些方法均是在边坡内部埋置应变或传感装置，通过关计算机软件等辅助手段检测边坡的稳定性，都在不同程度上存在专业化程度高、成本高、精度低和危险性大等缺点。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于图像视频的工程测量在线标定方法及系统，以提供高精度的坡面情况监测。

本发明提供的基础方案：一种基于图像视频的工程测量在线标定系统，其特征在于，包括全站仪、控制点、摄影机、图像处理模块和空间构建模块；

所述控制点用于定位边坡上监测点的位置；所述全站仪用于测量各个控制点之间的位置关系；所述摄影机用于对边坡上的控制点进行图像拍摄；所述图像处理模块用于提取图像信息；所述空间构建模块用于构建边坡的三维空间坐标系。

本发明的原理及优点在于：本方案中通过在边坡上布设控制点，使用摄影机获取边坡上控制点的图片，然后通过图像处理模块提取图像信息并使用全站仪测量出各个控制点之间的位置关系，再根据提取的图像信息和各个控制点之间的位置关系来构建边坡的三维空间坐标系。本方案基于数字化的图像处理技术来实现边坡的高精度测量，只需使用摄影机从不同角度和不同位置来拍摄边坡上的控制点图像就能完成测量，不仅测量方便、耗时短，而且并不会随着控制点的增加而额外增加测量时间，在具备高精度测量的同时还实现了边坡监测设备的便携性。

进一步，所述图像处理模块还包括图像预处理模块和控制点处理模块；

所述图像预处理模块用于对边坡的图像进行降噪处理；

所述控制点处理模块用于提取出控制点参数。

有益效果：通过对图像进行降噪处理，减少提取控制点参数时来自数字图像中噪声的影响。

进一步，所述控制点处理模块还包括控制点识别模块和控制点提取模块；

所述控制点识别模块用于对控制点进行识别；

所述控制点提取模块用于提取出控制点参数，所述控制点参数包括控制点的形状、颜色、大小以及像点坐标。

有益效果：提取多个角度的控制点参数使得的测量更为全面。

进一步，所述空间构建模块包括参数读取模块和空间重构模块；

所述参数读取模块用于读取基准参数，所述基准参数包括各个控制点的像点坐标；

所述空间重构模块用于根据各个控制点的像点坐标重构三维空间坐标系并计算出每个控制点的坐标，所述三维空间坐标系的原点为全站仪所在位置。