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申请/专利权人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;中铁十六局集团第三工程有限公司

摘要：本发明提出了一种结构沉降的非接触远距离监测方法与系统，该方法包括获取原始图像集合并进行预处理，得到预处理后的图像集合；进行特征点识别和特征点跟踪，得到特征点垂直轨迹集合；构建特征点之间的拓扑关系，得到时变特征图；计算图结构变化指标和局部垂直变形场，构建并求解全局沉降场方程，得到沉降场函数；计算得到未来时刻的预测沉降场；量化沉降估计的不确定性，得到不确定性场；进行多尺度误差分解，得到误差尺度系数集；构建并应用自适应卡尔曼滤波器，得到优化后的沉降场函数；使用亚像素插值算法，计算得到高精度沉降场函数。本发明不仅实现了非接触、大尺度、远距离的结构沉降监控，同时还提高了沉降监测结果的分辨率和精度。

主权项：1.结构沉降的非接触远距离监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于多视角同步采集方法对热源矩阵进行拍摄，获取原始图像集合，对原始图像集合进行预处理，得到预处理后的图像集合；S2、基于预处理后的图像集合，采用改进型快速角点检测算法进行特征点识别，得到特征点集合；基于特征点集合，采用改进型光流跟踪算法结合时间一致性约束进行特征点跟踪，得到特征点垂直轨迹集合；基于特征点垂直轨迹集合，应用自适应三角剖分算法，构建特征点之间的拓扑关系，得到时变特征图；S3、基于时变特征图，采用谱图分析算法，计算图结构变化指标，得到图拓扑变化指标集；基于特征点垂直轨迹集合和时变特征图，采用局部刚性保持变形算法，估计特征点的局部垂直变形，得到局部垂直变形场；基于局部垂直变形场和图拓扑变化指标集，构建并求解全局沉降场方程，得到沉降场函数；基于沉降场函数，使用动态模式分解算法，计算得到动态模式集合和对应的增长率；基于动态模式集合和增长率，采用非线性算子预测方法，计算得到未来时刻的预测沉降场；S4、基于沉降场函数和预测沉降场，采用多项式混沌展开方法，量化沉降估计的不确定性，得到不确定性场；基于不确定性场，使用小波包变换算法进行多尺度误差分解，得到误差尺度系数集；基于误差尺度系数集，构建并应用自适应卡尔曼滤波器，对沉降场函数进行优化，得到优化后的沉降场函数；基于优化后的沉降场函数，使用曲面拟合的亚像素插值算法，计算得到高精度沉降场函数。

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百度查询： 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 中铁十六局集团第三工程有限公司 结构沉降的非接触远距离监测方法与系统