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申请/专利权人：中交雄安建设有限公司

摘要：本发明提供了一种基于摄影测量的基坑变形预警方法、系统及装置，涉及基坑变形监测技术领域，方法主要包括：在被测基坑上均匀布设控制点；获取所述控制点的三维坐标；基于摄影测量方案，标定摄影基线长度及相机位置；通过相机获取被测基坑影像；基于控制点的三维坐标，得到控制点的点云数据及影像外方位元素，与被测基坑影像进行整合，得到三维稀疏点云模型，致密化处理得到三维致密点云模型；渲染重建得到被测基坑的三维立体模型；计算监测点三维坐标；基于预设监测周期，计算各监测点三维坐标的变化量；当某个监测点的某个方向变形量超过预设阈值时，触发预警。本方案结构简洁、成本低，可以实时监测被测基坑的变形情况并预警。

主权项：1.一种基于摄影测量的基坑变形预警方法，其特征在于，包括：步骤1、基于被测基坑情况，确定摄影测量方案：当基坑侧壁平坦且无遮挡时，采用正直摄影测量方案；步骤2、在被测基坑上均匀布设控制点；在所述控制点处设置测量标识牌及序号；通过全站仪，获取所述控制点在世界坐标系中的三维坐标；所述控制点包括监测点；所述监测点包括水平位移监测点及竖直位移监测点；步骤3、将相机的对焦距离设置为无穷远，按照预设距离拍摄测量标识牌与被测基坑的侧壁，然后在相机的景深近点处拍摄测量标识牌，通过张正友标定法，获取相机的校验参数并校验相机；所述校验参数包括相机焦距、像主点坐标、畸变参数及相机传感器像元大小；基于摄影测量方案，通过长度测量工具，标定摄影基线长度及各相机位置；在各相机位置处设置相机，启动相机快门，获取多个角度的被测基坑影像；步骤4、基于控制点在世界坐标系中的三维坐标，通过运动结构恢复方法，得到控制点的点云数据及影像外方位元素，与被测基坑影像进行整合，得到三维稀疏点云模型；通过多视图立体重建与剪影重建方法，将三维稀疏点云模型致密化，得到三维致密点云模型；基于三维致密点云模型，渲染重建得到被测基坑的三维立体模型；所述运动结构恢复方法，包括控制点提取匹配、空中三角测量及光束法平差；所述控制点提取匹配，是指提取各基坑影像中相同序号的控制点进行匹配拼接，得到匹配影像；所述空中三角测量，是指通过立体几何原理，计算获得相机焦距、相机传感器像元大小、相机高度分辨率及相机宽度分辨率；所述光束法平差，是指通过光束平差原理，解算模型点空间坐标及影像外方位元素并进行自校验；所述影像外方位元素是指图像坐标系在世界坐标系中的位置和姿态；步骤5、基于三维立体模型，提取各监测点在模型点空间坐标系中的三维坐标；结合相机焦距、相机传感器像元大小、相机高度分辨率、相机宽度分辨率及监测点在图像坐标系中的二维坐标，计算监测点在世界坐标系中的三维坐标初始值；基于预设监测周期，拍摄基坑影像，迭代计算各监测点在世界坐标系中的三维坐标，并与三维坐标初始值进行比较，得到三维坐标变化量，将所述三维坐标变化量分解至模型点空间坐标系的X向、Y向及Z向，得到各方向变形量，更新三维立体模型；步骤6、当某个监测点的某个方向变形量超过预设阈值时，触发预警。

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