水庫(kù)大壩沉陷和水平位移自動(dòng)測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，國(guó)家大力開發(fā)水力資源造福人類，興建了大量的水庫(kù)大壩工程，確保水庫(kù)大壩安全運(yùn)行顯得尤為重要。當(dāng)前，我國(guó)中小型水庫(kù)大壩位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要采用“有線”方式，該方式能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集，離線后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，具有較好的抗干擾性，但網(wǎng)絡(luò)布線量大，不能全面分析大壩的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)、運(yùn)行情況等。針對(duì)傳統(tǒng)有線方式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，介紹一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 CMOS成像技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法，能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)大壩的位移。該技術(shù)利用激光圖像

2、檢測(cè)方法，將激光平行光管（總基準(zhǔn)點(diǎn)）固定在遠(yuǎn)離壩體的一端，壩體上固定多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，等間距分布，通過(guò)光電探測(cè)器（CMOS圖像傳感器）采集光斑圖像，進(jìn)行圖像處理，獲得光斑中心點(diǎn)坐標(biāo)，推算出大壩實(shí)際的位移量，數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測(cè)中心，實(shí)時(shí)分析和存儲(chǔ)。此方法具有高效率、低成本、集成化等優(yōu)點(diǎn)，可彌補(bǔ)有線網(wǎng)絡(luò)傳感器的不足之處。
　　本文主要研究無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖像采集模塊、硬件開發(fā)模塊和軟件圖像處理模塊等，深入研究激光光斑圖像處理算法。當(dāng)

3、外界環(huán)境具有強(qiáng)干擾因素時(shí)，傳統(tǒng)算法對(duì)光斑圖像進(jìn)行處理，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些分散的斑點(diǎn)或檢測(cè)到邊緣不完整的地方，甚至致使光斑中心定位產(chǎn)生嚴(yán)重的偏差。結(jié)合傳統(tǒng)算法，設(shè)計(jì)一種基于差分運(yùn)算的目標(biāo)光斑中心定位算法，首先采集多幅背景圖像和目標(biāo)圖像，分別進(jìn)行中值處理，得到相應(yīng)的背景圖像（無(wú)光斑）和目標(biāo)圖像（有光斑），經(jīng)差分運(yùn)算去除噪聲后，得到目標(biāo)明確的圖像并識(shí)別出光斑，同時(shí)進(jìn)行中值濾波和形態(tài)學(xué)開閉運(yùn)算濾除噪聲點(diǎn)，增強(qiáng)算法抗干擾性；計(jì)算合理的梯度算子，結(jié)合圓