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摘要：一种基于图像拼接的大视场机器视觉方形基坑收敛监测方法，包括：1选取待收敛监测的对边围护墙；2确定收敛基线位置与数量；3选择合适尺寸与图案的监测靶标；4完成各靶标的相机布置和标定；5多台相机实时采集各边收敛监测围护墙图像；6采用特征检测算法提取图像特征点坐标，生成相应的特征描述子，实现对应图像间的特征点匹配；7建立初始时刻各组收敛对边监测图像间的几何变换模型，实现对边监测图像间的重投影，完成图像配准，并进行图像融合；8识别图中各收敛基线两端靶标的像素坐标；9对后续各时刻的监测图像重复步骤6～8，得到该时刻的各收敛基线像素长度，处理得到各收敛基线的实时收敛值。

主权项：1.一种基于图像拼接的大视场机器视觉方形基坑收敛监测方法，包括以下步骤：1现场勘察基坑，根据方形基坑尺寸选取待收敛监测的对边围护墙；对于一般方形基坑需对两组对边围护墙进行收敛监测，而对于狭长方形基坑仅需监测对侧长边围护墙的收敛情况；2针对各待测边围护墙，选取通视情况良好的稳定区域作为工作基点，并于工作基点处浇筑收敛观测墩或制作挂壁式承台；进一步地，根据所选工作基点位置与通视情况，确定合适的收敛基线位置与数量；3针对各待测边围护墙，各配备一台相机，综合考虑工作基点与各收敛基线相对位置，进行相机选型；确保相机视场与景深满足监测需求，并使监测对边围护墙的两台相机总视场能覆盖各收敛基线且具备一定的重叠度；在此基础上，选择合适尺寸与图案的监测靶标；4布置靶标于各收敛基线端点，并使靶面与收敛基线共面；然后，将相机安装于各工作基点处承台，调节相机姿态，确保相机成像平面与收敛监测靶面平行，并完成各靶标的相机标定工作；5将多台相机联网控制，同步采样频率，并同时启动相机实时采集各边收敛监测围护墙图像；6对于初始时刻各组收敛对边的两幅监测图像，根据图像特征，选用适配的特征检测算法提取特征点坐标，并生成相应的特征描述子；其次，基于所得对边监测图像的特征描述子，采用最近邻匹配和比值测试算法，实现对应图像间的特征点匹配；7基于步骤6中所得匹配特征点对，建立初始时刻各组收敛对边监测图像间的几何变换模型，实现对边监测图像间的重投影，完成图像配准；进一步地，对配准后图像，采用非线性权重融合算法进行图像融合，消除图像拼接区域重影，实现图像间平滑过渡，从而获得包含完整收敛基线信息的大视场监测图像；8对于步骤7中所得初始时刻大视场监测图像，识别图中各收敛基线两端靶标的像素坐标；计算各收敛基线两端靶标的水平像素坐标之差，从而得到各收敛基线初始像素长度，并消除温度及施工振动等干扰因素引起的视觉测量误差；9对后续各时刻的监测图像重复步骤6～步骤8，从而得到该时刻的各收敛基线像素长度；进一步地，将其与对应的收敛基线初始长度作差，并乘以相应的比例系数，即可得到各收敛基线的收敛值，实现基坑收敛实时监测。

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