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专利号: 2022112049136
申请人: 南通钰昇智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-07-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种依据图像特征匹配的地面位移检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

获取不同时刻下山坡对应的高程图与特征图,所述高程图与所述特征图为所述山坡的同一位置图像;对所述高程图中每个像素点采用LBP算法得到对应的山坡纹理图,基于所述山坡纹理图获取所述高程图中每个像素点的陡峭系数;

获取所述特征图中的裂纹像素点得到多条裂纹,选取在预设角度范围内的所述裂纹为突出裂纹;以所述特征图中任意像素点为目标点,以所述目标点为中心构建窗口,获取所述窗口内的方差,统计所述窗口内裂纹之间的交点数量,基于所述方差、所述窗口内裂纹像素点的数量、窗口内突出裂纹的像素点数量以及所述窗口内的交点数量获取所述目标点的裂纹系数;

以所述高程图中任意像素点为中心点,判断所述中心点的八邻域像素点对应的走势方向;获取所述中心点与向下走势方向的邻域像素点的差值的平均值,基于所述差值的平均值获取所述中心点的走向系数;根据每个像素点对应的陡峭系数、裂纹系数以及走向系数的乘积得到所述像素点的特征值;

采用新三步搜索NTSS算法对相邻两个时刻下的特征图中的像素点进行匹配,匹配成功的像素点之间的特征值差异最小;基于匹配成功的像素点对之间的距离得到所述山坡上的最终运动矢量,根据所述最终运动矢量判断所述山坡是否发生地面位移;

所述基于所述山坡纹理图获取所述高程图中每个像素点的陡峭系数的步骤,包括:

以所述山坡纹理图中任意像素点为待处理点构建窗口,计算所述窗口中每个像素点与所述待处理点之间像素值的差值;获取所述窗口中所有像素点与所述待处理点之间像素值的差值的平均值、差值的方差以及所述窗口中与所述待处理点之间最大差值的像素值;基于所述平均值、方差以及所述最大差值的像素值得到所述待处理点的陡峭系数;

其中,陡峭系数为:

其中, 表示该中心像素点的陡峭系数; 表示山坡纹理图中该中心像素点的像素值; 表示该窗口内与该中心像素点之间的像素值差值最大时的像素值; 表示该窗口内所有像素点与该中心像素点之间差值的平均值; 表示该窗口内所有像素点与该中心像素点之间差值的方差;

所述基于所述方差、所述窗口内裂纹像素点的数量、窗口内突出裂纹的像素点数量以及所述窗口内的交点数量获取所述目标点的裂纹系数的步骤,包括:所述目标点的裂纹系数的计算方法为:

其中, 表示目标点的裂纹系数;表示以目标点为中心的窗口内裂纹像素点的数量;表示以目标点为中心的窗口内突出裂纹像素点的数量;表示以目标点为中心的窗口内交点的数量; 表示以目标点为中心的窗口的方差;表示自然常数;

其中,走向系数为:

其中, 表示该中心点对应的走向系数; 表示该中心点对应的所有向下方向的邻域像素点差值的平均值;表示该中心点的邻域中所有向下方向的邻域像素点的数量。

2.根据权利要求1所述的一种依据图像特征匹配的地面位移检测方法,其特征在于,所述对所述高程图中每个像素点采用LBP算法得到对应的山坡纹理图的步骤,包括:以所述高程图中任意像素点为中心像素点构建 窗口,以所述中心像素点的像素值为阈值,判断所述阈值与所述窗口内其他像素点的像素值的大小,窗口内大于所述阈值的像素点标记为1,小于所述阈值的邻域像素点标记为0;

以所述窗口的第一个像素点的标记为起点进行顺时针排序,得到一串8位的二进制数,将所述二进制数转换为十进制数赋予所述中心像素点;

获取所述高程图中每个像素点对应的十进制数构成山坡纹理图。

3.根据权利要求1所述的一种依据图像特征匹配的地面位移检测方法,其特征在于,所述判断所述中心点的八邻域像素点对应的走势方向的步骤,包括:邻域像素点的像素值大于所述中心点时,所述邻域像素点为向上方向;邻域像素点的像素值小于所述中心点时,所述邻域像素点为向下方向。

4.根据权利要求1所述的一种依据图像特征匹配的地面位移检测方法,其特征在于,所述采用新三步搜索NTSS算法对相邻两个时刻下的特征图中的像素点进行匹配的步骤,还包括:将特征图中陡峭系数、裂纹系数或者走向系数在预设范围内的像素点进行标记,在对特征图进行新三步搜索NTSS算法时,被标记的像素点的搜索框内的搜索点数量大于未标记的像素点的搜索框内的搜索点数量。

5.根据权利要求1所述的一种依据图像特征匹配的地面位移检测方法,其特征在于,所述以所述目标点为中心构建窗口,获取所述窗口内的方差的步骤,包括:获取所述窗口内每个像素点在红色通道、绿色通道以及蓝色通道的像素值,计算所述窗口在红色通道的颜色方差、绿色通道的颜色方差以及蓝色通道的颜色方差,通过红色通道的颜色方差、绿色通道的颜色方差以及蓝色通道的颜色方差的均值得到所述窗口内的方差。