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申请/专利权人：中国地质大学(北京)

摘要：本申请实施例提供了一种结构位移长期监测方法、装置、系统及介质，属于边坡位移监测技术领域，该方法包括：获取待测现场的温度及现场图像，识别现场图像的多个待测目标点及多个固定目标点；采用基于图像的位移测量算法对现场图像进行计算，得到各待测目标点的测得位移及各固定目标点的测得位移；通过预先获取的第一位移校正模型基于温度及各固定目标点的测得位移进行计算，得到各固定目标点的第一校正位移；若各固定目标点的第一校正位移为真实位移指标，则通过第一位移校正模型基于温度及各待测目标点的测得位移进行计算，得到各待测目标点的实际位移，实现对边坡位移的高精度、实时、低成本、易于推广的长期监测。

主权项：1.一种结构位移长期监测方法，其特征在于，应用于结构位移长期监测系统，该结构位移长期监测系统包括：视频相机监测设备、温度传感器及支架，所述支架设置在待测现场，所述待测现场为坡边结构，通过所述支架分别固定所述视频相机监测设备和所述温度传感器，在所述坡边结构设置多个待测目标点和多个固定目标点，所述方法包括：通过所述视频相机监测设备采集所述待测现场的现场图像及通过所述温度传感器采集所述待测现场的温度，识别所述现场图像的多个待测目标点及多个固定目标点；采用基于图像的位移测量算法对所述现场图像进行计算，得到各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移；通过预先基于第一幅图像获取的第一位移校正模型基于所述温度及各所述固定目标点的测得位移进行计算，得到各所述固定目标点的第一校正位移；若各所述固定目标点的第一校正位移为真实位移指标，则通过所述第一位移校正模型基于所述温度及各所述待测目标点的测得位移进行计算，得到各所述待测目标点的实际位移；若各所述固定目标点的校正位移不为所述真实位移指标，则根据第二幅图像对应的所述温度，各所述固定目标点的测得位移及真实位移，获取第二位移校正模型；通过所述第二位移校正模型基于所述温度及各所述固定目标点的测得位移，得到各所述固定目标点的第二校正位移；若各所述固定目标点的第二校正位移为所述真实位移指标，则通过所述第二位移校正模型基于所述温度及各所述待测目标点的测得位移，得到各所述待测目标点的实际位移；其中，真实位移指标为0，在首次获取现场图像之后，获取温度数据，计算每个固定目标点的测到位移和待测目标点的测到位移，根据固定目标点的测量结果，学习计算出固定目标点的真实位移与各参数的第一位移校正模型；已知固定目标点的真实位移vi，i=1，2，...，n，固定目标点的测得位移Vi，i=1，2，...，n，温度ci，i=1，2，...，n，求得所述第一位移校正模型： 在采集第二幅图像，并计算各待测目标点及固定目标点的测得位移以后，先用第一位移校正模型校正固定目标点的第一校正位移，固定目标点的第一校正位移表示为，判断固定目标点的第一校正位移是否等于0，如果固定目标点的第一校正位移为零，确定所述第一位移校正模型有效，则用所述第一位移校正模型校正第二幅图像中的待测目标点的真实位移: ，为待测目标点的真实位移；如果校正后的固定目标点位移不为零，确定第一位移校正模型失效，则用第二幅图像中的固定目标点的测到位移、对应温度、固定目标点的真实位移确定第二位移校正模型，若在第二幅图像中，各固定目标点的测得位移Vj，j=1，2，...，m,温度cj，j=1，2，...，m，则固定目标点的真实位移vj=f2Vj，cj，j=1，2，...，m，重新学习出新的第二位移校正模型： 判断固定目标点的真实位移是否成立，若成立，则用校正第二幅图像中的待测目标点的第二校正位移： ，为待测目标点的真实位移；所述现场图像包括变形前后的前一图像及当前图像，所述采用基于图像的位移测量算法对所述现场图像进行计算，得到各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移，包括：采用基于图像的位移测量算法对所述前一图像及所述当前图像进行迭代计算，得到所述前一图像及所述当前图像之间的图像位移；根据所述图像位移计算各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移；所述采用基于图像的位移测量算法对所述前一图像及所述当前图像进行迭代计算，得到所述前一图像及所述当前图像之间的图像位移，包括：以所述前一图像作为参考图像，以所述当前图像作为变形图像，以参考图像中的待测目标点为中心的参考子区，参考子区可以用表示，根据相关性最大原则，使用特定搜索算法在变形图像中找到以待测目标点为中心的一个目标子区，目标子区可以用表示；从而可以推导得出以下确定位移向量的计算公式：，从而可以确定该待测目标点在和方向的位移分量；所述根据所述图像位移计算各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移，包括：根据斜光轴小孔成像模型将所述图像位移转换为各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移；斜光轴小孔成像模型表示相机平面与被测平面的几何关系，由该几何关系可以得出图像位移与实际位移的数学关系式；所述根据斜光轴小孔成像模型将所述图像位移转换为各所述待测目标点的测得位移及各所述固定目标点的测得位移，包括：根据三角形相似原理，得到将图像位移v转换到实际测量的位移V的标定公式： 式中为被测点到相机光心的物距，相机焦距为，相机靶面的单位像素尺寸为，为图像中心坐标，为相机与水平面夹角，表示实际的测到位移，表示图像位移，被测点为所述待测目标点或所述固定目标点。

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