一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法，用于对位移传感系统测得的位移进行校核，位移传感系统包括传感器及位移数据管理平台；位移校核系统包括靶标、机器视觉测量仪、位移校核平台及客户端；传感器与靶标安装于待测物上，机器视觉测量仪安装于一稳定位置，位移校核平台与位移数据管理平台通过网络联动而使位移校核平台可抓取或接收位移数据管理平台内的坐标数据；在监测状态下，由于位移传感系统常出现定位失真的情况，因此通过使用定位监测精度更高的位移校核系统对位移传感系统分析出的非正常情况下的数据进行校核以判定是否为位移传感系统定位失真还是被测物确实发生位移且两系统之间还能实现互校核。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法
本专利技术涉及位移校核监测
，具体涉及一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法。
技术介绍
边坡滑坡、桥梁断裂、隧道沉降具有突发性强、分布范围广和破坏性大的特点，每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡，是我国国民经济建设和社会发展的严重制约因素。为达到提前监测预警的目的，通常在待测物上布设水平位移测量仪器，例如激光收敛计、裂缝计等；或者布设竖直位移测量仪器，例如静力水准仪、压差式沉降仪、GNSS系统等。然而这些位移测量仪器在布设现场常常由于偶然或蓄意的干扰(例如，动物的触碰，雨雪的冲刷等)使得这些传感器的定位失真，而产生误报警。常用的GNSS系统也常常由于信号连续性不足，或者受到树叶遮挡而被削弱或反射信号，使位移测量失真，产生误报警。监测人员一旦接收到报警信息，均会赶至现场进行风险排查，因此由于误报警产生不可避免的人力及物力损失。因此，有必要提供一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法，以排除误报警，减少人力及物力的损失。
技术实现思路
为了改善现有技术，本专利技术提出了一种基于机器视觉的位移校核系统及位移校核方法，该位移校核系统能够有效的对其它类型传感器测得的位移进行精准校核，排除误报警，且安装与实施便捷。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于机器视觉的位移校核系统，用于对位移传感系统测得的位移进行校核，所述位移传感系统包括测量位移的传感器及位移数据管理平台，所述传感器安装于待测物上用于监测待测物的坐标，并将测得的坐标上传至位移数据管理平台，所述位移数据管理平台内嵌入比较分析程序，所述位移校核系统包括靶标、机器视觉测量仪、位移校核平台及客户端，所述靶标安装于所述待测物上，所述机器视觉测量仪安装在相对于待测物稳定的位置，且能够观测到所述传感器及靶标，所述机器视觉测量仪内嵌入自动识别程序及解算程序，所述位移校核平台内嵌入比对分析程序，所述位移校核平台与位移数据管理平台通过网络联动而使得位移校核平台可抓取或接收位移数据管理平台内的坐标数据；初始状态下，所述传感器测定其所在位置处的坐标A初(x1，y1)上传至位移数据管理平台，并由位移数据管理平台推送至位移校核平台；所述机器视觉测量仪识别靶标并解算出靶标所在位置处的坐标B初(x2，y2)上传至位移校核平台；监测状态下，所述传感器测定当前其所在位置处的坐标A监(x3，y3)并上传至位移数据管理平台，所述机器视觉测量仪解算出所述靶标当前所在位置处的坐标B监(x4，y4)并上传至位移校核平台，所述位移数据管理平台与位移校核平台分别对上传的坐标数据进行分析，当位移数据管理平台分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值超出在位移数据管理平台内预设的超标值的情况及位移校核平台分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值超出在位移校核平台内预设的超标值的情况中的至少一种非正常情况时，所述位移校核平台将坐标B初(x2，y2)、B监(x4，y4)与其抓取或接收的位移数据管理平台内的坐标A初(x1，y1)、A监(x3，y3)发送至客户端，并向客户端发出报警提醒。进一步地，监测状态下所述非正常情况包括以下任意一种：①仅位移数据管理平台分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值x差1＝x3–x1或y差1＝y3–y1超出在位移数据管理平台内预设的超标值X1或Y1，此时所述位移数据管理平台将坐标A监(x3，y3)主动推送至位移校核平台；②仅位移校核平台分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值x差2＝x4–x2或y差2＝y4–y2超出在位移校核平台内预设的超标值X2或Y2，此时所述位移校核平台将抓取位移数据管理平台的坐标A监(x3，y3)；③位移数据管理平台分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值x差1＝x3–x1或y差1＝y3–y1超出在位移数据管理平台内预设的超标值X1或Y1的同时所述位移校核平台也分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值x差2＝x4–x2或y差2＝y4–y2超出在位移校核平台内预设的超标值X2或Y2，此时所述位移数据管理平台内的坐标A监(x3，y3)既可主动推送至位移校核平台也可被动推送至位移校核平台；在位移数据管理平台内预设的超标值X1或Y1与在位移校核平台内预设的超标值X2或Y2根据待测物所处的环境及其自身结构进行确定。进一步地，初始状态下，所述位移校核平台计算坐标A初(x1，y1)与坐标B初(x2，y2)之间的初始距离为监测状态下，出现非正常情况时，所述位移校核平台计算坐标A监(x3，y3)与坐标B监(x4，y4)之间的距离为则传感器测定的位置与靶标测定的位置之间的位移量为D＝d2–d1，所述位移校核平台将位移量D发送至客户端。进一步地，所述机器视觉测量仪还用于拍摄所述传感器及靶标所在范围的视频图像，在监测状态下出现非正常情况时，所述位移校核平台指令机器视觉测量仪截取当前时间段前后的一段视频图像上传至位移校核平台，所述位移校核平台再将视频图像发送至客户端。进一步地，所述位移校核系统还包括摄像机，所述摄像机安装在相对于待测物稳定的位置，且能够拍摄到所述传感器及靶标以拍摄所述传感器及靶标所在范围的视频图像，在监测状态下出现非正常情况时，所述位移校核平台指令摄像机截取当前时间段前后的一段视频图像上传至位移校核平台，所述位移校核平台再将视频图像发送至客户端。进一步地，监测人员通过观察客户端获取的初始状态下的各坐标数据、监测状态下的各坐标数据、位移量D及视频图像判断待测物实际发生位移还是位移传感系统或者位移校核系统何者发生误报定位。进一步地，所述靶标为红外靶标，以在夜间及雨雾天被机器视觉测量仪识别，所述靶标安装于所述传感器的附近或者安装于所述传感器上以与传感器一体安装于所述待测物上。进一步地，所述传感器为静力水准仪、压差式沉降仪、裂缝计、GNSS系统、激光收敛计中的一种或几种之组合，所述待测物为边坡、桥梁、隧道、楼房建筑或者尾矿库等土木工程结构物，所述位移传感系统及位移校核系统用于监测所述待测物的沉降位移、收敛位移、动静挠度、裂缝开裂位移等。本专利技术还提供一种基于机器视觉的位移校核系统的位移校核方法，所述位移校核方法按如下步骤实施：1)在已安装有传感器的待测物上安装靶标，在相对于待测物稳定的位置安装一能观测到所述传感器及靶标的机器视觉测量仪；2)通过客户端在位移数据管理平台内预输入超标值X1与Y1，通过客户端在位移校核平台内预输入超标值X2与Y2；3)启动传感器及机器视觉测量仪进行初始定位监测：传感器测定其所在位置处的坐标A初(x1，y1)上传至位移数据管理平台，并由位移数据管理平台推送至位移校核平台；机器视觉测量仪识别靶标并解算出靶标所在位置处的坐标B初(x2，y2)上传至位移校核平台；位移校核平台计算坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的位移校核系统，用于对位移传感系统测得的位移进行校核，所述位移传感系统包括测量位移的传感器(1)及位移数据管理平台(2)，所述传感器(1)安装于待测物上用于监测待测物的坐标，并将测得的坐标上传至位移数据管理平台(2)，所述位移数据管理平台(2)内嵌入比较分析程序，其特征在于：/n所述位移校核系统包括靶标(3)、机器视觉测量仪(4)、位移校核平台(5)及客户端(6)，所述靶标(3)安装于所述待测物上，所述机器视觉测量仪(4)安装在相对于待测物稳定的位置，且能够观测到所述传感器(1)及靶标(3)，所述机器视觉测量仪(4)内嵌入自动识别程序及解算程序，所述位移校核平台(5)内嵌入比对分析程序，所述位移校核平台(5)与位移数据管理平台(2)通过网络联动而使得位移校核平台(5)可抓取或接收位移数据管理平台(2)内的坐标数据；/n初始状态下，所述传感器(1)测定其所在位置处的坐标A

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的位移校核系统，用于对位移传感系统测得的位移进行校核，所述位移传感系统包括测量位移的传感器(1)及位移数据管理平台(2)，所述传感器(1)安装于待测物上用于监测待测物的坐标，并将测得的坐标上传至位移数据管理平台(2)，所述位移数据管理平台(2)内嵌入比较分析程序，其特征在于：
所述位移校核系统包括靶标(3)、机器视觉测量仪(4)、位移校核平台(5)及客户端(6)，所述靶标(3)安装于所述待测物上，所述机器视觉测量仪(4)安装在相对于待测物稳定的位置，且能够观测到所述传感器(1)及靶标(3)，所述机器视觉测量仪(4)内嵌入自动识别程序及解算程序，所述位移校核平台(5)内嵌入比对分析程序，所述位移校核平台(5)与位移数据管理平台(2)通过网络联动而使得位移校核平台(5)可抓取或接收位移数据管理平台(2)内的坐标数据；
初始状态下，所述传感器(1)测定其所在位置处的坐标A初(x1，y1)上传至位移数据管理平台(2)，并由位移数据管理平台(2)推送至位移校核平台(5)；所述机器视觉测量仪(4)识别靶标(3)并解算出靶标(3)所在位置处的坐标B初(x2，y2)上传至位移校核平台(5)；
监测状态下，所述传感器(1)测定当前其所在位置处的坐标A监(x3，y3)并上传至位移数据管理平台(2)，所述机器视觉测量仪(4)解算出所述靶标(3)当前所在位置处的坐标B监(x4，y4)并上传至位移校核平台(5)，所述位移数据管理平台(2)与位移校核平台(5)分别对上传的坐标数据进行分析，当位移数据管理平台(2)分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值超出在位移数据管理平台(2)内预设的超标值的情况及位移校核平台(5)分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值超出在位移校核平台(5)内预设的超标值的情况中的至少一种非正常情况时，所述位移校核平台(5)将坐标B初(x2，y2)、B监(x4，y4)与其抓取或接收的位移数据管理平台(2)内的坐标A初(x1，y1)、A监(x3，y3)发送至客户端(6)，并向客户端(6)发出报警提醒。


2.如权利要求1所述的位移校核系统，其特征在于：
监测状态下所述非正常情况包括以下任意一种：
①仅位移数据管理平台(2)分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值x差1＝x3–x1或y差1＝y3–y1超出在位移数据管理平台(2)内预设的超标值X1或Y1，此时所述位移数据管理平台(2)将坐标A监(x3，y3)主动推送至位移校核平台(5)；
②仅位移校核平台(5)分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值x差2＝x4–x2或y差2＝y4–y2超出在位移校核平台(5)内预设的超标值X2或Y2，此时所述位移校核平台(5)将抓取位移数据管理平台(2)的坐标A监(x3，y3)；
③位移数据管理平台(2)分析出坐标A监(x3，y3)与初始坐标A初(x1，y1)之间的差值x差1＝x3–x1或y差1＝y3–y1超出在位移数据管理平台(2)内预设的超标值X1或Y1的同时所述位移校核平台(5)也分析出坐标B监(x4，y4)与初始坐标B初(x2，y2)之间的差值x差2＝x4–x2或y差2＝y4–y2超出在位移校核平台(5)内预设的超标值X2或Y2，此时所述位移数据管理平台(2)内的坐标A监(x3，y3)既可主动推送至位移校核平台(5)也可被动推送至位移校核平台(5)；
在位移数据管理平台(2)内预设的超标值X1或Y1与在位移校核平台(5)内预设的超标值X2或Y2根据待测物所处的环境及其自身结构进行确定。


3.如权利要求2所述的位移校核系统，其特征在于：初始状态下，所述位移校核平台(5)计算坐标A初(x1，y1)与坐标B初(x2，y2)之间的初始距离为
监测状态下，出现非正常情况时，所述位移校核平台(5)计算坐标A监(x3，y3)与坐标B监(x4，y4)之间的距离为则传感器(1)测定的位置与靶标(3)测定的位置之间的位移量为D＝d2–d1，所述位移校核平台(5)将位移量D发送至客户端(6)。


4.如权利要求3所述的位移校核系统，其特征在于：所述机器视觉测量仪(4)还用于拍摄所述传感器(1)及靶标(3)所在范围的视频图像，在监测状态下出现非正常情况时，所述位移校核平台(5)指令机器视觉测量仪(4)截取当前时间段前后的一段视频图像上传至位移校核平台(5)，所述位移校核平台(5)再将视频图像发送至客户端(6)。


5.如权利要求3所述的位移校核系统，其特征在于：所述位移校核系统还包括摄像机，所述摄像机安装在相对于待测物稳定的位置，且能够拍摄到所述传感器(1)及靶标(3)以拍摄所述传感器(1)及靶标(3)所在范围的视频图像，在监测状态下出现非正常情况时，所述位移校核平台(5)指令摄像机截取当前时间段前后的一段视频图像上传至位移校核平台(5)，所述位移校核平台(5)再将视频图像发送至客户端(6)。


6.如权利要求4或5所述的位移校核系统，其特征在于：监测人员通过观察客户端(6)获取的初始状态下的各坐标数据、监测状态下的各坐标数据、位移量D及视...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爽，徐辉，姚鸿梁，
申请(专利权)人：上海同禾工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31