申请/专利权人：中国测绘科学研究院

申请日：2021-12-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114383575B

主分类号：G01C11/02

分类号：G01C11/02;G01C11/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.05.10#实质审查的生效;2022.04.22#公开

摘要：本发明公开了一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法，利用室外检校场对视频监测仪的不同变焦段的畸变参数进行检校，然后标定视频监测仪和视频监测仪上固连陀螺仪的相对几何位置和姿态；利用在地质灾害监测点安装的视频监测仪获取现场图像的序列影像；通过视频监测仪上固连陀螺仪的瞬时运动情况计算出序列影像解算，得到监测点靶标的位移值；利用序列影像、光学镜头的畸变参数检校值以及陀螺仪记录的监测点靶标的位移值，计算出监测点靶标相对于基准位置的精确偏移量，实现对地质灾害的监测。上述监测方法利用视频监测仪和陀螺配合技术提高了监测的可靠性和精度，且操作方便、使用安装成本低，特别适合推广应用。

主权项：1.一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、利用室外检校场对视频监测仪的不同变焦段的畸变参数进行检校，然后标定视频监测仪和视频监测仪上固连陀螺仪的相对几何位置和姿态；其中，利用室外检校场对视频监测仪的不同变焦段的畸变参数进行检校的过程具体为：利用双目相机光学镜头的畸变公式，解算出光学镜头9个畸变差改正参数，具体为： 其中，△x，△y为像点改正值；x0，y0为像主点；r代表像点到像主点距离，用公式r＝√x–x02+y–y02计算得到；x,y为像方坐标系下的像点坐标；k1,k2为镜头的径向畸变畸变参数；p1,p2为镜头的切向畸变参数；a，p为像素的非正方形校正系数；步骤2、利用在地质灾害监测点安装的视频监测仪获取现场图像的序列影像；步骤3、通过视频监测仪上固连陀螺仪的瞬时运动情况计算出序列影像，得到监测点靶标的位移值；所述步骤3的过程具体为：固连陀螺仪用于测量视频监测仪的三个角速度，包括水平、俯仰和翻滚三个方向轴，对所测量的角速度积分后就得到视频监测仪在某一段时间内旋转的角度，具体来说：通过陀螺仪测得的角速度对时间求积分，然后加上上一时刻的姿态角就是这一时刻的角度，即： 式中，α,β,γ分别是某一时刻末的积分角度；ωα，ωβ，ωγ是陀螺仪测得的在x,y,z轴方向的角速度；α0，β0，γ0代表某一起始角度；由于视频监测仪在受到各种突然的外界震动、风吹引起的噪声作用下，会产生桑轴方向的角度差，故利用如下的三角函数计算出靶标在水平和垂直方向上由于外界环境影响而产生的位移值：dx＝D*tandady＝D*tandβdz＝D*tandγ式中，dx，dy，dz分别代表靶标在x,y,z轴方向上由于外界环境影响而产生的位移值；D为靶标到视频监测仪的距离；da,dβ,dγ分别是某一段时间陀螺仪时间积分得到的视频监测仪旋转角度；步骤4、利用步骤2得到的序列影像、步骤1得到的光学镜头的畸变参数检校值以及步骤3中陀螺仪记录的监测点靶标的位移值，计算出监测点靶标相对于基准位置的精确偏移量，实现对地质灾害的监测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国测绘科学研究院 一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法

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