專利名稱：基于視覺的物體傾斜位移沉降變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體地說是一種智能的利用視覺對(duì)物體的位移沉降變形等物理量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有很多種對(duì)物體的傾斜、位移、沉降、裂縫等狀態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器，這些傳感器主要應(yīng)用于監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害，公路，大壩，橋梁等主要建筑物變形，文化古跡的變形監(jiān)測(cè)等。這些傳感器能將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸出去，遠(yuǎn)方的人利用設(shè)備接收這些由傳感器傳回來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析判斷。傳感器也許是狀態(tài)良好，能反映真實(shí)的數(shù)據(jù)，也許已經(jīng)損壞，傳回來的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的假數(shù)據(jù)，因?yàn)槿藷o法看到現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)狀態(tài)，所以即使傳回的假數(shù)據(jù)，專家也很難判斷。本系統(tǒng)采用的是高精度視覺成像原理，不使用傳統(tǒng)的機(jī)電傳感器，而是直接拍照分析物體的變形狀態(tài)，傳回給用戶的是數(shù)據(jù)+照片的方式，使得遠(yuǎn)方的用戶能最直觀的知道現(xiàn)場(chǎng) 變形的真實(shí)狀態(tài)。在監(jiān)測(cè)過程中，高精度照相機(jī)或攝像機(jī)必須自身保持空間靜止，才能監(jiān)測(cè)對(duì)象的傾斜，位移變形狀態(tài)，由于大風(fēng)，地質(zhì)變形等原因，經(jīng)常會(huì)引起放置高精度照相機(jī)或攝像機(jī)的裝置產(chǎn)生沉降傾斜位移等等變形，使得所監(jiān)測(cè)的對(duì)象也會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。本系統(tǒng)針對(duì)這種情況，設(shè)置了針對(duì)本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的GPS空間坐標(biāo)定位和傾斜沉降測(cè)量，得出的數(shù)據(jù)用于對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差修正。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型在于提供一種利用高精度攝像機(jī)和照相機(jī)，實(shí)時(shí)對(duì)要觀測(cè)物體的傾斜、位移、沉降、裂縫等狀態(tài)進(jìn)行拍照，利用照片比對(duì)分析，計(jì)算出物體的傾斜，位移，沉降，裂縫等狀態(tài)物理量的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)基于視覺的物體傾斜位移沉降變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)主要由五個(gè)單元構(gòu)成CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與存貯；攝像機(jī)或照相單元，負(fù)責(zé)監(jiān)視被監(jiān)視物體的狀態(tài)，并采集圖片和視頻發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元供它處理計(jì)算，附帶有高精度照相機(jī)或攝像機(jī)；GPS定位單元，對(duì)本系統(tǒng)實(shí)時(shí)做空間物理定位，并把定位的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它進(jìn)行分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有GPS儀器；傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元，對(duì)系統(tǒng)做姿態(tài)監(jiān)視，把傾斜位移數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有傾斜儀和沉降儀；數(shù)據(jù)傳輸單元，負(fù)責(zé)把本系統(tǒng)的結(jié)果數(shù)據(jù)、照片、視頻發(fā)送至遠(yuǎn)端使用者的電腦、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)上面，所述攝像機(jī)或照相單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS定位單元、傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元均與CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元相連接。有益效果本系統(tǒng)利用高精度攝像機(jī)或照相機(jī)等成像設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要監(jiān)視的物體實(shí)時(shí)拍照跟蹤，利用幾何原理進(jìn)行精確圖像對(duì)比，計(jì)算出物體傾斜，位移，沉降，裂縫等狀態(tài)物理量，傳給遠(yuǎn)方的使用者將是照片、視頻和數(shù)據(jù)，照片、視頻和現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)一模一樣，非常真實(shí)準(zhǔn)確，避免了監(jiān)測(cè)過程中意外情況的發(fā)生，提高的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框架圖。圖中1—CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元2—攝像機(jī)或照相單元3-GPS定位單元4-傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元5-數(shù)據(jù)傳輸單元具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)說明如下參見圖I所示，基于視覺的物體傾斜位移沉降變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特征在于，系統(tǒng)主要 由五個(gè)單元構(gòu)成CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元1，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與存貯；攝像機(jī)或照相單元2，負(fù)責(zé)監(jiān)視被監(jiān)視物體的狀態(tài)，并采集圖片和視頻發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元供它處理計(jì)算，附帶有高精度照相機(jī)或攝像機(jī)；GPS定位單元3，對(duì)本系統(tǒng)實(shí)時(shí)做空間物理定位，并把定位的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它進(jìn)行分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有GPS儀器；傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元4，對(duì)系統(tǒng)做姿態(tài)監(jiān)視，把傾斜位移數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有傾斜儀和沉降儀；數(shù)據(jù)傳輸單元5，負(fù)責(zé)把本系統(tǒng)的結(jié)果數(shù)據(jù)、照片、視頻發(fā)送至遠(yuǎn)端使用者的電腦、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)上面，所述攝像機(jī)或照相單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS定位單元、傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元均與CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元相連接。本系統(tǒng)的工作流程如下I、在監(jiān)測(cè)的對(duì)象上面安裝監(jiān)測(cè)標(biāo)點(diǎn)，用以時(shí)刻跟蹤監(jiān)視標(biāo)點(diǎn)的位移變形狀態(tài)，標(biāo)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)決定。然后在離監(jiān)測(cè)對(duì)象的不遠(yuǎn)處，安裝本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。初始安裝好后，用GPS儀器測(cè)量好高精度照相機(jī)或攝像機(jī)的空間坐標(biāo)，同時(shí)記錄下傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元中傾斜儀和沉降儀此刻的數(shù)據(jù)，作為原始空間坐標(biāo)的參照數(shù)據(jù)。2、每次監(jiān)測(cè)的時(shí)候，先用GPS測(cè)量一下高精度照相機(jī)或攝像機(jī)的空間坐標(biāo)，得到現(xiàn)在的空間坐標(biāo)和原始空間坐標(biāo)的差值，簡(jiǎn)稱AK，同時(shí)讀取傾斜儀和沉降儀的此刻的數(shù)據(jù)，得到現(xiàn)在的傾斜儀和沉降儀和原始傾斜儀和沉降儀的差值，簡(jiǎn)稱AT，然后對(duì)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行拍照，計(jì)算出變形位移傾斜沉降等數(shù)據(jù)后，再減AK和AT，等到真實(shí)的變形數(shù)據(jù)。3、通過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，把監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和照片或者視頻傳輸?shù)街付ǖ牡胤健１緦?shí)用新型在被監(jiān)測(cè)的物體上安裝監(jiān)視標(biāo)點(diǎn)，時(shí)刻跟蹤監(jiān)視標(biāo)點(diǎn)的位移變形狀態(tài)。在視頻端或高精度照相機(jī)端安裝高精度GPS定位，或者高精度傾斜位移傳感器，用來修正由于監(jiān)視端的位移變形變化帶來的監(jiān)視誤差。由于未來視頻傳感器越來越普及便宜，高精度成像設(shè)備(像素上億或者幾億的)越來越便宜，這樣的監(jiān)視系統(tǒng)的造價(jià)也會(huì)越來越便宜，使用者也會(huì)感覺越來越真實(shí)。
權(quán)利要求1.基于視覺的物體傾斜位移沉降變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特征在于，其主要由五個(gè)單元構(gòu)成CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與存貯；攝像機(jī)或照相單元，負(fù)責(zé)監(jiān)視被監(jiān)視物體的狀態(tài)，并采集圖片和視頻發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元供它處理計(jì)算，附帶有高精度照相機(jī)或攝像機(jī)；GPS定位單元，對(duì)本系統(tǒng)實(shí)時(shí)做空間物理定位，并把定位的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它進(jìn)行分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有GPS儀器；傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元，對(duì)系統(tǒng)做姿態(tài)監(jiān)視，把傾斜位移數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，供它分析計(jì)算，內(nèi)設(shè)有傾斜儀和沉降儀；數(shù)據(jù)傳輸單元，負(fù)責(zé)把本系統(tǒng)的結(jié)果 數(shù)據(jù)、照片、視頻發(fā)送至遠(yuǎn)端使用者的電腦、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)上面，所述攝像機(jī)或照相單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS定位單元、傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元均與CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元相連接。
專利摘要基于視覺的物體傾斜位移沉降變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特征在于，其主要由CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元，攝像機(jī)或照相單元，GPS定位單元，傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元，數(shù)據(jù)傳輸單元五個(gè)單元構(gòu)成，所述攝像機(jī)或照相單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS定位單元、傾斜沉降姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元均與CPU和數(shù)據(jù)存貯及分析單元相連接。本系統(tǒng)利用高精度攝像機(jī)或照相機(jī)等成像設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要監(jiān)視的物體實(shí)時(shí)拍照跟蹤，利用幾何原理進(jìn)行精確圖像對(duì)比，計(jì)算出物體傾斜，位移，沉降，裂縫等狀態(tài)物理量，傳給遠(yuǎn)方的使用者將是照片、視頻和數(shù)據(jù)，照片、視頻和現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)一模一樣，非常真實(shí)準(zhǔn)確，避免了監(jiān)測(cè)過程中意外情況的發(fā)生，提高的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
文檔編號(hào)G01C9/00GK202793376SQ20122035800
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者蘭海青 申請(qǐng)人:蘭海青