水利工程变形安全机器视觉动态精细感测技术

机器视觉主要通过计算机来模拟人的视觉能力，识别视觉信息。机器视觉智能测量系统是基于机器视觉测量技术，结合物联网、智能灾变识别算法等技术，利用机器视觉对水工结构物表面的位移进行监测，采用摄像设备将被监测的目标物进行图像信号采集、图像系统处理、数字信号转换，最后通过图像处理技术和算法获得建筑物的实时变形。 机器视觉智能测量系统由机器视觉智能测量仪，靶标，数据采集与传输系统、数据管理平台组成，该系统可对水工建筑物(大坝、堤防、渡槽、边坡)的表面位移进行高精度连续监测，监测精度可达亚 mm 级。进行监测时，在结构物相对稳定的位置安装机器视觉智能测量仪，在待测结构物上布设若干靶标，机器视觉智能测量仪识别结构物上的靶标图像，当被测结构物发生平面位移时，靶标坐标随之变化，通过内置的图像增强边缘计算软件将图像转化为二维位移数据，从而测量到被测物的水平与垂直双向位移。

创新点及主要技术指标： （1）非接触式量测，嵌入式软硬件，可实现边缘计算 机器视觉智能测量仪与测点靶标分别布设，采用非接触式量测，便于现场快速布设、便捷实施。测量仪内含嵌入式计算模块，减少数据传输，直接输出二维位移数据。（2）二维位移、动静态一体高精度测量 可实现垂直与水平位移一体化测量，最高采样频率可达 60Hz，最多监测靶标数量可达30个，最高测量精度可达 0.1mm。 （3）融合云端监测平台，实现智能化安全预警依靠监测管理平台的端云协作对所有监测数据进行远程监控与安全评估，当数据出现报警时，可实时调看现场图像对被测物体情况进行直接判断，规避误报警的情况，实现水利水电工程结构物安全监测的自动化与智能化预警。 应用领域及市场前景： 机器视觉智能测量系统适用于水利水电工程，包括大坝、水闸、堤防、边坡、涵洞等结构的表面位移实时监测。 机器视觉测量系统是基于机器视觉测量技术，结合物联网，智能灾变识别算法等技术形成的一套智能化系统。采用非接触式测量，通过数字图像相关技术实现水利水电基础设施结构变形的亚像素级测量，具有实时性高、精度高、安装方便、监测成本低等优势。目前该系统在水工建筑项目中的应用效果良好，可为建筑物等各类工程的安全运行提供变形数据指导，有效提高水利行业结构物灾变风险的防范和应急处理的能力。监控工作者可以对大坝变形情况进行实时远程查看，关注异常数据，保证建筑物健康运行。使水利水电工程的外部变形监测工作真正实现自动化、高精度、低成本远程监控。