一种生态景观边坡安全监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种生态景观边坡安全监测系统，包括监测数据采集子系统、GPS定位子系统、监控中心，所述监测数据采集子系统用于采集生态景观边坡的检测点处的相关数据；所述GPS定位子系统用于在监测数据采集子系统获取相关信息时对检测点进行定位；所述监控中心与监测数据采集子系统连接，用于对所述相关数据进行处理并显示处理后的相关数据和相应的检测点位置。本发明专利技术使得监测人员能够结合边坡图像更加直观地了解边坡的实际状态，使得监测结果更加全面和准确。

【技术实现步骤摘要】
一种生态景观边坡安全监测系统
本专利技术创造涉及边坡监测
，具体涉及一种生态景观边坡安全监测系统。
技术介绍
相关技术中的边坡监测技术主要是通过获取边坡上的测试点处的位移、土压力等参数来分析边坡状态的，而缺乏对边坡图像信息的获取。因此，监测人员无法直观地观察边坡的实际状态。此外，在对边坡状态进行分析时，监测人员也无法结合边坡图像信息来综合确定边坡的实际状态。仅凭所述位移、土压力等参数来判断边坡状态，结果往往不够全面和准确。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种生态景观边坡安全监测系统。本专利技术创造的目的通过以下技术方案实现：一种生态景观边坡安全监测系统，包括监测数据采集子系统、GPS定位子系统、监控中心，所述监测数据采集子系统用于采集生态景观边坡的检测点处的相关数据；所述GPS定位子系统用于在监测数据采集子系统获取相关信息时对检测点进行定位；所述监控中心与监测数据采集子系统连接，用于对所述相关数据进行处理并显示处理后的相关数据和相应的检测点位置。本专利技术创造的有益效果：使得监测人员能够结合边坡图像更加直观地了解边坡的实际状态，使得监测结果更加全面和准确。附图说明利用附图对专利技术创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术结构示意图；图2是边坡图像采集装置的结构示意图。附图标记：监测数据采集子系统1、GPS定位子系统2、监控中心3、边坡图像数据采集模块11、图像预处理及加密模块12、图像传送模块13。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本实施例的一种生态景观边坡安全监测系统，包括监测数据采集子系统1、GPS定位子系统2、监控中心3，所述监测数据采集子系统1用于采集生态景观边坡的检测点处的相关数据；所述GPS定位子系统2用于在监测数据采集子系统1获取相关信息时对检测点进行定位；所述监控中心3与监测数据采集子系统1连接，用于对所述相关数据进行处理并显示处理后的相关数据和相应的检测点位置。优选的，所述相关数据包括检测点的位移、土压力和边坡图像。优选的，所述监测数据采集子系统1包括位移传感器、土压力传感器和边坡图像采集装置，所述位移传感器布置于边坡上的检测点处，用于检测并发送所述检测点处的位移；所述土压力传感器布置于边坡上的检测点处，用于检测并发送所述检测点处的土压力；所述边坡图像采集装置与所述边坡相对，用于采集和传送边坡图像。本专利技术上述实施例使得监测人员能够结合边坡图像更加直观地了解边坡的实际状态，使得监测结果更加全面和准确。优选的，所述边坡图像采集装置包括边坡图像数据采集模块11、图像预处理及加密模块12、图像传送模块13，监控中心3还包括有图像解密模块；所述图像预处理及加密模块12与图像传送模块13的接收端连接，所述图像解密模块与图像传送模块13的传送端无线连接。所述边坡图像数据采集模块11用于通过已校准的摄像机对边坡图像数据进行摄像采集，所述已校准的摄像机为已经进行标定处理的摄像机，摄像机的标定包括：(1)采用国际象棋棋盘作为摄像机标定的参考图；(2)采用摄像机对国际象棋棋盘进行图像采集，以得到棋盘图像，采集的时候尽量让棋盘占据尽可能多的画面，采集的棋盘图像的数量大于等于10；(3)输入棋盘方格尺寸大小，设定棋盘角点搜索窗口方格大小，窗口方格小于棋盘方格大小，提取棋盘图像中棋盘上所有方格的角点；(4)采用matlab标定工具箱对摄像机进行标定，根据取得的角点，运行程序得到摄像机的参数，完成标定。本优选实施例通过已校准的摄像机对边坡图像数据进行摄像采集，能够更准确地获取边坡图像数据，从而进一步提高监控中心3对边坡图像数据的处理速度和精度，提高生态景观边坡监测的效率。优选地，所述图像预处理及加密模块12用于对需加密的边坡图像进行图像预处理，并对图像预处理后的图像进行加密；所述对需加密的边坡图像进行图像预处理，包括：(1)按照下列灰度化处理公式对需加密的边坡图像进行灰度化处理：拍摄条件为正常白天时：拍摄条件为太阳落山后室内灯光时：拍摄条件为晚上室内不开灯时：X＝max(r,g,b)上式中，x为处理后图像的像素灰度值，r、g、b分别表示图像像素点的红色、绿色、蓝色分量；(2)对图像进行增强处理，包括：1)将经过灰度化处理的图像的灰度值按照下列公式进行增强处理：x′＝lnχ2)计算任意像素点(α,β)和邻域内八个像素点的灰度关系θ：式中，a、b不能同时为0；通过该灰度关系对初始灰度值进行校正，得到校正后的灰度值Ξ(α,β)为：本优选实施例根据不同光照条件对图像进行灰度处理，减少了计算量，保证了在弱光条件下图像的亮度，对图像进行增强处理，提高了图像质量，从而进一步得到较为清晰的边坡图像，有利于监测中心3对边坡图像数据的处理分析。所述对需加密的边坡图像进行图像预处理，还包括：(1)对灰度值校正后的图像按照图像要求度进行区分，确定图像要求高的图像和图像要求较低的图像，并做好标记；(2)对灰度值校正后的图像进行图像预处理：首先进行三级小波分解，提取灰度值校正后的图像的三级小波分解低频近似分量，然后采用下列混沌映射公式对低频图像进行位置置乱处理：式中，D1为低频图像信息，ξ1、ξ2、ξ3为通过混沌映射生成的三个变量；为适应数字图像所要求的数值范围，对ξ1、ξ2、ξ3按照下式进行处理，从而将它们的值映射到0-255之间，生成混沌序列F、Z，并进一步映射为图像矩阵：F＝[(ξ1+ξ2)*500]mod256Z＝[(ξ1+ξ3)*500]mod256(3)确定待加密图像：对于图像要求较低的图像，采用预处理后的图像作为待加密图像；对于图像要求较高的图像，对预处理后的图像利用小波逆变换进行图像重构，以重构后的图像作为待加密图像；所述对图像预处理后的图像进行加密，包括：用P1表示待加密图像，分别在有限域上与混沌序列F执行加法运算和乘法运算，得到新的图像P2，再将图像P2使用转置操作得到新的图像P3，最后将将图像P3与混沌序列Z执行有限域上的加和乘操作，得到最终的图像P，其中：式中，表示有限域的加法，“·”表示有限域上的乘法。本优选实施例利用小波变换对图像进行图像预处理，去除了图像本身的冗余性，实现快速置乱，能够减少所需的混沌序列，提高加密效率，满足实时通信的要求；按照图像要求的高低进行图像区分，对于图像要求高的图像先进行图像预处理再进行小波逆变换的图像重构处理，确保无损的同时提高了置乱的速率；加密时，将有限域的二进制算法与混沌加密技术进行结合，保障了图像加密的安全性的同时，相对于现有技术，提高了图像加密的速度，实现了边坡图像的安全传送，提高了系统的安全性。优选地，所述解密模块用于对加密图像进行解密，其使用与图像预处理相同的混沌映射公式以及相应的混沌序列，对加密过程进行逆转换，从而实现图像的解密。本优选实施例实现了监控中心3对加密的边坡图像的读取，进一步提高了监控中心3对边坡图像数据处理的速度，从而进一步提高生态景观边坡监测的效率。基于上述实施例，专利技术人进行了一系列测试，以下是进行测试得到的实验数据：最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态景观边坡安全监测系统，其特征是，包括监测数据采集子系统、GPS定位子系统、监控中心，所述监测数据采集子系统用于采集生态景观边坡的检测点处的相关数据；所述GPS定位子系统用于在监测数据采集子系统获取相关信息时对检测点进行定位；所述监控中心与监测数据采集子系统连接，用于对所述相关数据进行处理并显示处理后的相关数据和相应的检测点位置。

【技术特征摘要】
1.一种生态景观边坡安全监测系统，其特征是，包括监测数据采集子系统、GPS定位子系统、监控中心，所述监测数据采集子系统用于采集生态景观边坡的检测点处的相关数据；所述GPS定位子系统用于在监测数据采集子系统获取相关信息时对检测点进行定位；所述监控中心与监测数据采集子系统连接，用于对所述相关数据进行处理并显示处理后的相关数据和相应的检测点位置。2.根据权利要求1所述的一种生态景观边坡安全监测系统，其特征是，所述相关数据包括检测点的位移、土压力和边坡图像。3.根据权利要求2所述的一种生态景观边坡安全监测系统，其特征是，所述监测数据采集子系统包括位移传感器、土压力传感器和边坡图像采集装置，所述位移传感器布置于边坡上的检测点处，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海巽晔计算机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31