CN111653060A - 一种地质灾害检测方法及装置 - Google Patents

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    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers

Abstract

本发明提供一种地质灾害检测方法及装置，包括：将一个或者多个用于产生光斑的激光器设置于灾害热点上；转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的运动轨迹；通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移。当灾害热点未发生位移时，光斑的运动轨迹是不变的，当灾害热点发生位移时，光斑的运动轨迹发生变化，通过检测光斑的运动轨迹实现检测灾害热点发生位移的情况以及发生地质灾害的情况，实现监测和预警。

Description

一种地质灾害检测方法及装置
技术领域
本发明涉及地质灾害检测技术领域，特别是涉及一种地质灾害检测方法及装置。
背景技术
地球的地质结构复杂，受地壳运动以及天气作用的影响，地质结构可能会偶发沉降、跃迁、滑坡、塌陷等情况，严重时可导致地质灾害，为保护人民群众的生命财产安全，需要对地质灾害进行检测和预报，由于地质结构较为复杂，不便于进行检测和预警。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种地质灾害检测方法及装置，用于解决现有技术中地质灾害不便于检测的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种地质灾害检测方法，包括：将一个或者多个用于产生光斑的激光器设置于灾害热点上；转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的运动轨迹；通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移。
可选的，获取光斑的运动轨迹的步骤包括：通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
可选的，通过图像识别确定所述光斑的几何中心的步骤包括：采集光斑图像，并对所述光斑图像进行灰度处理和二值化处理，获取二值化图像；确定二值化图像中光斑的几何中心。
可选的，确定二值化图像中光斑的几何中心的数学表达为：
x0＝(∑Vi*xi)/v
y0＝(∑Vi*yi)/v
其中，x0、y0分别为几何中心的坐标，xi、yi分别为光斑的坐标，Vi为每个像素点的坐标。
可选的，通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移的步骤包括：获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
可选的，转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤包括：所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
可选的，转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤包括：获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
一种地质灾害检测装置，包括：
热点模块，所述热点模块包括一个或者多个用于产生光斑的激光器，一个或者多个所述激光器分别设置于地质灾害热点上；
采集模块，所述采集模块包括用于采集光斑的采集板，所述采集板能够相对于所述激光器转动。
可选的，包括：所述采集模块还包括摄像机，通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
可选的，所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
如上所述，本发明的地质灾害检测方法及装置，具有以下有益效果：
当灾害热点未发生位移时，光斑的运动轨迹是不变的，当灾害热点发生位移时，光斑的运动轨迹发生变化，通过检测光斑的运动轨迹实现检测灾害热点发生位移的情况以及发生地质灾害的情况，实现监测和预警。
附图说明
图1显示为本发明实施例的地质灾害检测方法的流程示意图。
图2显示为本发明实施例的地质灾害检测装置的一结构示意图。
图3显示为本发明实施例的地质灾害检测装置的另一结构示意图。
图4显示为本发明实施例的地质灾害检测装置的又一结构示意图。
图5显示为本发明实施例的光斑的运动轨迹示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1和图5，本发明提供一种地质灾害检测方法，包括：
S1：将一个或者多个用于产生光斑的激光器设置于灾害热点上，灾害热点可以为地质灾害频发或者地质结构不稳定的地区，通过激光器产生光斑的位移变化来检测该灾害热点的位移变化；
S2：转动用于采集光斑的采集板的角度，激光器产生的光斑照射所述采集板，在转动采集板的过程中，光斑对应在采集板上的位置发生变化，获取光斑的运动轨迹；
S3：通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移。当灾害热点未发生位移时，光斑的运动轨迹是不变的，当灾害热点发生位移时，光斑的运动轨迹发生变化，通过检测光斑的运动轨迹实现检测灾害热点发生位移的情况以及发生地质灾害的情况，实现监测和预警。
在一些实施过程中，获取光斑的运动轨迹的步骤包括：通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
通过图像识别确定所述光斑的几何中心的步骤包括：采集光斑图像，并对所述光斑图像进行灰度处理和二值化处理，获取二值化图像；确定二值化图像中光斑的几何中心；例如，灰度处理可采用以下之一的方法：1、浮点算法：Gray＝R*0.3+G*0.59+B*0.11；2、整数方法：Gray＝(R*30+G*59+B*11)/100；3、移位方法：Gray＝(R*76+G*151+B*28)>>8；4、平均值法：Gray＝(R+G+B)/3；5、仅取绿色：Gray＝G；又例如，可以选择合适的阈值进行二值化处理，其中，确定二值化图像中光斑的几何中心的数学表达为：
x0＝(∑Vi*xi)/v
y0＝(∑Vi*yi)/v
其中，x0、y0分别为几何中心的坐标，xi、yi分别为光斑的坐标，Vi为每个像素点的坐标。
在一些实施过程中，通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移的步骤包括：获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤包括：所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤还包括：获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
图2至图5，本发明还提供一种地质灾害检测装置，包括：
热点模块1，所述热点模块包括一个或者多个用于产生光斑的激光器，一个或者多个所述激光器分别设置于地质灾害热点上；采集模块2，所述采集模块包括用于采集光斑的采集板，所述采集板能够相对于所述激光器转动。当灾害热点未发生位移时，光斑的运动轨迹是不变的，当灾害热点发生位移时，光斑的运动轨迹发生变化，通过检测光斑的运动轨迹实现检测灾害热点发生位移的情况以及发生地质灾害的情况，实现监测和预警。
在一些实施过程中，所述采集模块还包括摄像机，通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
在一些实施过程中，所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
本发明实施例提供一种设备，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行一个或多个所述的方法。本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本发明实施例还提供一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行中一个或多个所述的方法。本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种地质灾害检测方法，其特征在于，包括：
将一个或者多个用于产生光斑的激光器设置于灾害热点上；
转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的运动轨迹；
通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移。
2.根据权利要求1所述的地质灾害检测方法，其特征在于，获取光斑的运动轨迹的步骤包括：通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；
通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
3.根据权利要求2所述的地质灾害检测方法，其特征在于，通过图像识别确定所述光斑的几何中心的步骤包括：
采集光斑图像，并对所述光斑图像进行灰度处理和二值化处理，获取二值化图像；
确定二值化图像中光斑的几何中心。
4.根据权利要求3所述的地质灾害检测方法，其特征在于，确定二值化图像中光斑的几何中心的数学表达为：
x0＝(∑Vi*xi)/v
y0＝(∑Vi*yi)/v
其中，x0、y0分别为几何中心的坐标，xi、yi分别为光斑的坐标，Vi为每个像素点的坐标。
5.根据权利要求1至4任一项所述的地质灾害检测方法，其特征在于，通过该运动轨迹确定所述灾害热点是否发生位移的步骤包括：
获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；
再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
6.根据权利要求1所述的地质灾害检测方法，其特征在于，转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤包括：
所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；
确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
7.根据权利要求6所述的地质灾害检测方法，其特征在于，转动用于采集光斑的采集板的角度，获取光斑的几何中心的运动轨迹的步骤包括：
获取光斑的几何中心的运动轨迹，确定为标定运动轨迹；
再次采集光斑的几何中心的运动轨迹，定义为检测运动轨迹，当所述检测运动轨迹与所述标定运动轨迹发生相交时，或者，所述检测运动轨迹发生丢失、震荡、不连续时，则判定所述灾害热点发生位移。
8.一种地质灾害检测装置，其特征在于，包括：
热点模块，所述热点模块包括一个或者多个用于产生光斑的激光器，一个或者多个所述激光器分别设置于地质灾害热点上；
采集模块，所述采集模块包括用于采集光斑的采集板，所述采集板能够相对于所述激光器转动。
9.根据权利要求8所述的地质灾害检测装置，其特征在于，
所述采集模块还包括摄像机，通过摄像机采集所述采集板上的光斑图像，通过图像识别确定所述光斑的几何中心；通过所述光斑的几何中心获取光斑的几何中心的运动轨迹。
10.根据权利要求8所述的地质灾害检测装置，其特征在于，所述采集板为感光元件阵列，当所述光斑照射所述感光元件阵列时，相应的感光元件响应；确定所述采集板在转动过程中响应的感光元件，并确定响应的感光元件的轨迹。
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