【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程信息处理，尤其涉及一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法及系统。
技术介绍
1、在我国的国土面积中，山区面积较大，大约占国土面积的三分之二，由于山区的地形地质条件错综复杂导致地质灾害频发，其中危岩崩塌、滑坡及泥石流等是主要的地质灾害类型。近年来，随着水利工程的大量修建，产生了大量的人工边坡，因此边坡危岩崩塌造成的事故逐渐增多，给全国人民带来巨大的损失，制约了社会的稳定发展。岩质边坡的二次开挖过，会人为的造成边坡危岩崩塌，给施工人员和相关设施设备带来巨大的安全隐患，边坡危岩崩塌后大量的岩石形成堆积，以堰塞体的形式阻碍交通，影响工程的进行；为了减少边坡危岩崩塌带来的生命及财产损失，需要不断加强地质灾害治理工作，同时对灾害发生的高危区域通过一系列科学技术手段进行监测，帮助人们规避风险，将边坡危岩崩塌造成的损失降至最小。因此，对边坡危岩区域进行实时监测在保障人民生命财产安全及国家基础设施建设方面具有重大的实际意义，同时也具有巨大的经济价值。但是，现有水利工程边坡工程监测系统难以实现实时监测和预判，导致水利工程边坡工程存在较大的安全隐患，不利于施工人员及设施设备的安全。
2、现有技术一，申请号：cn202110455107.5公开了一种高精度的非接触式边坡危岩监测预警方法，具体包括以下步骤：布设监测仪器；进行相机标定；启动测振模块,获取边坡危岩表面的速度时程；启动大尺度粒子图像测速模块，获取边坡危岩图像；计算模块根据速度时程和边坡危岩图像，计算边坡危岩的振动主导频率和位移变化速率；实时监测边坡危岩的振动主导
3、现有技术二，申请号：cn202211371060.5公开了一种基于无人机巡检的边坡危岩识别与监测方法，包括如下步骤：步骤1：采用无人机巡检采集边坡图像信息获取第一点云模型，对第一点云模型进行植被去除预处理；步骤2：基于第一点云模型提取边坡主要节理法向量方向；步骤3：基于边坡主要节理法向量方向并利用赤平投影分析方法和法向量匹配方法确定边坡危岩位置；步骤4：根据预设时间间隔对同一边坡重复步骤1至步骤3得到第二点云模型，将第二点云模型与第一点云模型进行点云模型配准和相对距离计算后得到边坡变化的结果。虽然能够解决对边坡危岩无接触式快速识别研究不足的问题并实现后续对边坡变化监测的技术效果；但是，使用无人机成本较高，而且巡航时间及范围有限，实时性较差。
4、现有技术三，申请号：cn202210033838.5公开了一种基于倾斜与强振特征的边坡危岩体崩塌预警方法及装置，包括：获取岩体主控裂隙的几何信息，基于几何信息得到岩体主控裂隙扩展特征与岩体分块结构特征；基于主控裂隙扩展特征与分块结构特征，布设微机电系统mems倾角振动传感器；基于mems倾角振动传感器，获得累计倾斜角度变化量的趋势、倾斜角度变化速度的范围与强振加速度信号的状态；基于累计倾斜角度变化量的趋势、倾斜角度变化速度的范围与强振加速度信号的状态，对岩体分块结构中的每个岩块体进行预警等级判别。虽然具有操作简便、低成本、低功耗、预警判断结果可靠等优点，可广泛应用于山地城镇边坡与公路铁路等工程边坡的岩体失稳预警；但是，功能较为单一，仅实现了预警功能，缺乏对边坡危岩的目标图像的实时跟踪及定位，导致预警的结果存在误差。
5、目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在边坡危岩的目标监测功能较为单一，智能化程度不够，使得对目标图像的跟踪及定位实时性较差，导致预警结果误差较大的问题；因而，本专利技术提供一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法及系统，检测算法可以在复杂场景中检测出运动目标，对目标速度适应能力较强，满足边坡危岩实际环境对检测算法的要求；采用基于改进camshift 的运动目标跟踪算法，增加跟踪算法的完整性和稳定性，实现对边坡危岩的实时、精确跟踪定位。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法及系统，以解决现有技术中边坡危岩的目标监测功能较为单一，智能化程度不够，使得对目标图像的跟踪及定位实时性较差，导致预警结果误差较大的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，具体包括以下步骤：
4、在边坡危岩的内部和外部均布置视频监测仪器，实时采集边坡危岩的监测数据，并生成边坡危岩的监测图像；
5、获取实时监测图像，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，对边坡危岩提取运动目标区域，完成对边坡危岩的实时监测；
6、以边坡危岩的实时监测图像时间因子为输入，对边坡危岩的每一帧实时监测图像进行分析，基于改进连续自适应均值追踪camshift算法的运动目标跟踪算法，对边坡危岩进行实时且精确跟踪定位；
7、通过预测模型对边坡危岩稳定性进行分析和预判，确定边坡危岩当前状态是否正常，并进行预测和预警。
8、作为本专利技术的进一步改进，实时采集边坡危岩的监测数据，并生成边坡危岩的监测图像，包括：
9、通过视频图像采集单元、视频图像处理单元以及视频图像显示单元的相互配合，搭建出边坡危岩监测系统的硬件平台；
10、通过视频图像采集单元实时采集边坡危岩区域的实时视频图像序列；视频图像处理单元通过运动目标检测算法、运动目标跟踪算法对视频图像进行分析判断，当边坡危岩体有异常状态发生时，及时获取边坡危岩运动的图像信息，发出警报并将处理后的现场图片保存，以便相关部门的调用；
11、视频图像显示单元通过vga显示屏直观的查看边坡危岩实时状态。
12、作为本专利技术的进一步改进，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，获取完整的运动目标区域，实现全自动跟踪，完成颜色直方图模板的改进，在只含有h分量的颜色直方图中加入s分量，建立初始目标二维颜色直方图模板。
13、作为本专利技术的进一步改进，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，包括：
14、获取实时监测地视频图像序列，将视频帧图像从rgb色彩空间转换到hsv、lab色彩空间，重组不同的色彩通道构建出混合色彩空间rs；
15、在混合色彩空间rs中，利用自适应多帧差分算法实现性能最优的运动目标检测，即在起始帧采用三帧差分法对视频图像序列进行分析，当图像中运动像素点个数小于等于研判阈值时，判定为噪声的干扰，此时继续使用三帧差分法进行检测；反之，判定场景中出现较大面积的运动，即产生需要检测的运动物体，此时跳转至五帧差分法继续完成视频图像序列的分析；
16、在使用五帧差分法完成目标检测时，利用canny边缘检测算法对差分过程中的二值图像进行目标边缘信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，实时采集边坡危岩的监测数据，并生成边坡危岩的监测图像，包括：
3.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，获取完整的运动目标区域，实现全自动跟踪，完成颜色直方图模板的改进，在只含有H分量的颜色直方图中加入S分量，建立初始目标二维颜色直方图模板。
4.根据权利要求3所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，包括：
5.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，将Camshift算法与SURF特征点匹配算法相结合,当发生目标被障碍物遮挡后重新出现的情况时，利用SURF特征点匹配的原理实现目标重定位，获得目标的实际位置区域并传递给改进Camshift算法作为搜索窗口区域，对视频图像序列进行分析，实时记录每一个跟踪窗口的位置信息，当判定某一目
6.根据权利要求5所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，基于改进连续自适应均值追踪Camshift算法的运动目标跟踪算法，包括：获取实时监测视频图像序列，依据基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法获取完整的运动目标区域，将该运动目标区域以图片的形式保存下来作为SURF特征点匹配算法的模板图像，同时该运动目标区域也被当作改进Camshift算法初始搜索窗口区域；
7.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，通过预测模型对边坡危岩稳定性进行分析和预判，包括：
8.一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测系统，其应用于如权利要求1至7之一所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，所述泄洪建筑物出口区边坡危岩监测系统包括：
9.根据权利要求8所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测系统，其特征在于，视频图像处理单元，包括：
10.根据权利要求8所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测系统，其特征在于，视频图像处理单元，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，实时采集边坡危岩的监测数据，并生成边坡危岩的监测图像，包括：
3.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，获取完整的运动目标区域，实现全自动跟踪，完成颜色直方图模板的改进，在只含有h分量的颜色直方图中加入s分量，建立初始目标二维颜色直方图模板。
4.根据权利要求3所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，基于自适应混合色彩空间信息融合的运动目标检测算法，包括：
5.根据权利要求1所述的泄洪建筑物出口区边坡危岩监测方法，其特征在于，将camshift算法与surf特征点匹配算法相结合,当发生目标被障碍物遮挡后重新出现的情况时，利用surf特征点匹配的原理实现目标重定位，获得目标的实际位置区域并传递给改进camshift算法作为搜索窗口区域，对视频图像序列进行分析，实时记录每一个跟踪窗口的位置信息，当判定某一目标停止运动或者超出视频图像范围时，认为该目...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯业林，王超，曹学兴，陈光明，张社荣，黄青富，谭彬，王枭华，易义红，程伟，陆君君，贺永锋，王超，刘志洪，姚翠霞，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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