[发明专利]一种基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法

权利要求书

1.一种基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，包括：

获取由无人机拍摄高耸结构顶端的动位移视频，得到多帧动位移图像；

抓取第一帧动位移图像在高耸结构顶端的多个待测点作为测量点；

使用金字塔算法对多帧动位移图像进行位移动点捕捉，得到多个光流；

使用光流法计算多个光流的光流矢量，得到光流场；

对光流场进行阈值分割，将多帧动位移图像分成背景和运动目标两部分；

提取每一帧动位移图像中运动目标的像素坐标，以第一帧动位移图像的测量点作为零点坐标，根据像素坐标和零点坐标计算测量点的位移坐标，得到高耸结构顶端动位移初始数据；

使用无人机悬浮位移补偿对高耸结构顶端动位移初始数据进行校正，得到高耸结构顶端动位移测量数据。

2.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，无人机对高耸结构顶端进行拍摄时，通过近大远小的摄影原理及高耸结构模型尺寸计算无人机的悬停空间坐标。

3.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，所述金字塔算法包括：

对每一帧动位移图像建立一个高斯金字塔，使最低分辨率图像在最顶层，原始图像在底层；

计算顶层图像中每个点的光流；

将顶层的光流计算结果反馈到顶层的相邻一层，作为所述相邻一层初始时光流的估计值；

沿金字塔向下反馈，直到到达金字塔的底层。

4.根据权利要求3所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，计算图像中每个点的光流，包括：通过最小化每个点的邻域范围内的匹配误差和，得到图像中每个点的光流。

5.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，使用光流法计算多个光流的光流矢量时，通过对光流基本约束方程进行加权平方和最小化来计算光流矢量。

6.根据权利要求5所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，所述光流法为两帧差分的光流估计算法。

7.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，所述对光流场进行阈值分割时，使用最大类间方差法选取阈值。

8.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，在使用金字塔算法对多帧动位移视频进行位移动点捕捉前，对多帧动位移视频进行图像灰度化、二值化的预处理。

9.根据权利要求1所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法，其特征在于，获取由无人机拍摄高耸结构顶端的动位移视频之前，根据高耸结构顶端面积、静止点位置、无人机摄像头拍摄角度，计算得到无人机悬停空间坐标；

根据无人机悬停空间坐标，控制无人机的悬停空间位置和拍摄角度，完整采集高耸结构顶端测量点以及周边静止点的视频。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-7中任一所述的基于无人机航拍的高耸结构动位移测量方法。