CN117036611B - 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 - Google Patents
一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117036611B CN117036611B CN202311023992.5A CN202311023992A CN117036611B CN 117036611 B CN117036611 B CN 117036611B CN 202311023992 A CN202311023992 A CN 202311023992A CN 117036611 B CN117036611 B CN 117036611B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mine
- mountain
- dimensional
- data
- view angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 34
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 claims description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/05—Geographic models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/97—Determining parameters from multiple pictures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Abstract
本发明提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统包括：步骤1：采集非矿山的第一视角图和第二视角图，步骤2：根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山，步骤3：解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果，步骤4：实时显示所述风险预警结果，通过采集两个不同视角的图像建立三维场景，然后对三维场景进行分析，从而对非矿山进行风险预警。
Description
技术领域
本发明涉及安全监测领域，特别涉及一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统。
背景技术
随着时代的进步，能源资源在社会发展中的地位和作用愈加突出，但是近年来，我国非矿山安全事故频发，特别是非矿山地质灾害引发的安全事故对非矿山的顺利开采工作造成了一定的阻碍，更对开采人员的生命安全造成威胁，因此加强对非矿山本身稳定性和外界环境的监测对矿山地质坍塌监测显得尤为必要。
目前，非矿山以建设企业自控系统和视频监控、人员定位、应急通讯等信息化系统，但是无法满足非矿山日常监管网格化、智能化、可视化的工作需要，只能依靠视频的方式记录矿工对非矿山的操作，只能在发生事故后进行事故分析，却无法进行安全检测。
因此，本发明提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统。
发明内容
本发明一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统，通过采集两个不同视角的图像建立三维场景，然后对三维场景进行分析，从而对非矿山进行风险预警。
本发明提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，包括：
步骤1：采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
步骤2：根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
步骤3：解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；
步骤4：实时显示所述风险预警结果。
在一种可实施的方式中，
所述步骤1，包括：
步骤11：拍摄所述非矿山的第一视角图；
步骤12：拍摄所述非矿山的第二视角图；
步骤13：获取拍摄第一视角图所在的第一位置，以及拍摄第二视角图所在的第二位置，基于所述第一位置和第二位置得到所述第一拍摄单元和第二拍摄单元之间的视图差。
在一种可实施的方式中，
所述步骤2，包括：
步骤21：根据所述视图差建立三维投影模型；
步骤22：分别将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到所述第一视角图包含的若干第一坐标以及所述第二视角图包含的若干第二坐标，对所述第一坐标和第二坐标进行投影得到若干坐标配对组；
步骤23：根据所述坐标配对组生成对应的三维坐标，建立三维非矿山。
在一种可实施的方式中，
所述步骤3，包括：
步骤31：在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；
步骤32：获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
步骤33：获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
步骤34：根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果。
在一种可实施的方式中，
所述步骤22，包括：
步骤221：分别将所述第一视角图和第二视角图调节至预设规格，并将调节后的第一视角图和调节后的第二视角图分别输入到预设坐标系中，获取每一单位坐标对应的目标像素点，建立第一对应关系；获取每一目标像素点在对应视角图上的位置，建立第二对应关系；基于所述第一对应关系和第二对应关系，分别在所述第一视角图和第二视角图上标记坐标；
步骤222：将所述第一视角图中包含的坐标记作第一坐标以及将第二视角图中包含的坐标记作第二坐标，将标记坐标后的第一视角图和标记坐标后的第二视角图输入到所述三维投影模型中，将所述第一坐标和第二坐标进行投影，得到所述第一坐标对应的第一投影点和所述第二坐标对应的第二投影点；
步骤223：提取第一投影点和第二投影点重合的第一坐标和第二坐标，建立配对组。
在一种可实施的方式中，
所述步骤31，包括：
步骤311：在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，以预设高度为单位将所述三维非矿山划分为若干个单位区域；
步骤312：分别提取每一单位区域中包含的轮廓特征，根据所述轮廓特征建立所述非矿山的山体轮廓；
步骤313：在所述山体轮廓上标记预设长度范围内的山脉轮廓线，分别解析每一山脉轮廓线，得到对应的山脉走向数据；
步骤314：基于所述山体轮廓获取所述非矿山的若干个山峰轮廓，解析每一山峰轮廓对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据；
步骤315：将所述山脉走向数据和山峰轮廓数据记作所述非矿山的山体数据。
在一种可实施的方式中，
所述步骤314，包括：
在所述三维分矿山上分别获取每一山峰轮廓对应的三维山峰图像；
利用预设第一容差分别修正每一三维山峰图像中的噪点，再利用第二容差对每一三维山峰图像进行平滑处理，得到对应的目标三维山峰图像；
根据所述目标三维山峰图像绘制每一山峰对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据。
在一种可实施的方式中，
还包括：
获取预设时间段内所述非矿山在不同时刻下对应的风险预警结果，分析所述非矿山的风险变化趋势；
当所述风险变化趋势在预设趋势范围外时，生成提醒信息并进行显示。
本发明提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，包括：
采集模块，用于采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
投影模块，用于根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
解析模块，用于解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；
显示模块，用于实时显示所述风险预警结果。
在一种可实施的方式中，
所述解析模块，包括：
标记单元，用于在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；
获取单元，用于获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
解析单元，用于获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
评估单元，用于根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果。
本发明可以实现的有益效果为：为了对非矿山进行安全监测，首先采集非矿山的两个视角图，然后根据视角图之间的视图差来建立一个三维投影模型，从而利用三维投影模型建立三维非矿山，根据三维非矿山来反映非矿山的山体数据，然后通过分析山体数据来进行风险预警，最后将风险预警结果进行显示，这样一来通过建立三维模型的方式来绘制非矿山，从而利用山体数据来分析非矿山是否会发生危险，可以做到防患于未然，在山体发生意外前及时做出对策，避免人员尚未以及财产损失。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法的工作流程示意图；
图2为本发明实施例中一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法的步骤2工作流程示意图；
图3为本发明实施例中一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统的组成示意图；
图4为本发明实施例中一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统中解析模块的组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，如图1所示，包括：
步骤1：采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
步骤2：根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
步骤3：解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；
步骤4：实时显示所述风险预警结果。
该实例中，视图差表示拍摄第一视角图和第二视角图时拍摄设备之间的角度；
该实例中，三维投影模型表示根据视图差在虚拟空间中建立对应角度的两个投影面所形成的模型；
该实例中，山体数据表示通过测量三维非矿山而得到的关于非矿山的基础数据；
该实例中，风险预警结果包括：山体边坡位移等级、山体土壤湿度等级、山体各区域坍塌等级。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了对非矿山进行安全监测，首先采集非矿山的两个视角图，然后根据视角图之间的视图差来建立一个三维投影模型，从而利用三维投影模型建立三维非矿山，根据三维非矿山来反映非矿山的山体数据，然后通过分析山体数据来进行风险预警，最后将风险预警结果进行显示，这样一来通过建立三维模型的方式来绘制非矿山，从而利用山体数据来分析非矿山是否会发生危险，可以做到防患于未然，在山体发生意外前及时做出对策，避免人员尚未以及财产损失。
实施例2
在实施例1的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤1，包括：
步骤11：拍摄所述非矿山的第一视角图；
步骤12：拍摄所述非矿山的第二视角图；
步骤13：获取拍摄第一视角图所在的第一位置，以及拍摄第二视角图所在的第二位置，基于所述第一位置和第二位置得到所述第一拍摄单元和第二拍摄单元之间的视图差。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过在两个角度拍摄视角图，以及获取拍摄两个视角图的位置确定视图差，为后续建立三维投影模型以及得到三维非矿山做基础。
实施例3
在实施例1的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤2，如图2所示，包括：
步骤21：根据所述视图差建立三维投影模型；
步骤22：分别将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到所述第一视角图包含的若干第一坐标以及所述第二视角图包含的若干第二坐标，对所述第一坐标和第二坐标进行投影得到若干坐标配对组；
步骤23：根据所述坐标配对组生成对应的三维坐标，建立三维非矿山。
该实例中，第一坐标表示第一视角图中像素点对应的坐标；
该实例中，第二坐标表示第二视角图中像素点对应的坐标；
该实例中，坐标配对组表示当一个第一坐标和一个第二坐标投影到了同一点时，那么这两个坐标可以进行配对，即，这两个坐标表示非矿山上的同一点；
该实例中，根据坐标配对组生成对应的三维坐标的过程包括：将一个坐标配对组中的两个坐标分别记作坐标A和坐标B，然后获取第一视角图所在的第一视角象限，以及第二视角图所在的第二视角象限，根据第一视角象限和第二视角象限确定坐标A所在的第一坐标轴和第二坐标轴，以及根据第二视角象限确定坐标B所在的第三坐标轴和第四坐标轴，提取坐标A与坐标B重合的坐标轴，记作公共坐标轴，获取公共坐标轴对应的坐标值填入预设三维坐标样本中，然后确定剩余两个坐标轴对应的坐标值，跳入预设三维坐标样本中，得到一个三维坐标。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过利用视图差来建立三维投影模型，进而将两个视角图输入到投影模型中进行投影，从而将第一视角图和第二视角图上的坐标点进行配对，然后生成一个三维坐标，根据生成的三维坐标可以建立三维非矿山，可以更加立体的监测三维非矿山。
实施例4
在实施例1的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤3，包括：
步骤31：在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；
步骤32：获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
步骤33：获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
步骤34：根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果。
该实例中，山体轮廓中包括非矿山的外部轮廓以及主要山脉的走向；
该实例中，获取降水数据的目的是：通过分析当前的降水数据来侧面反映非矿山的土壤粘度；
该实例中，山体数据变化数据集由不同时间段的山体变化特征数据组成；
该实例中，山体变化特征表示非矿山在不同时间段内的山体轮廓的变化；
该实例中，湿度特征表示非矿山不同区域土壤的湿度；
该实例中，非矿山的不同区域的划分与非矿山的高度和宽度有关，从地面高度开始，海拔每升高50米，宽度每扩张30米为一个区域。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进行风险预警，首先在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度构建山体轮廓，从而绘制非矿山的山体数据来建立山体数据变化集，从而得到非矿山不同区域的受力情况，然后得到非矿山的山体承受力，进而进行风险评估，这样一来根据不同区域的山体数据来进行风险评估，使得评估的结果更加精确，而且还可以根据非矿山不同时刻的山体数据进行实时更新，避免非矿山发生意外，造成不必要的损失。
实施例5
在实施例3的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤22，包括：
步骤221：分别将所述第一视角图和第二视角图调节至预设规格，并将调节后的第一视角图和调节后的第二视角图分别输入到预设坐标系中，获取每一单位坐标对应的目标像素点，建立第一对应关系；获取每一目标像素点在对应视角图上的位置，建立第二对应关系；基于所述第一对应关系和第二对应关系，分别在所述第一视角图和第二视角图上标记坐标；
步骤222：将所述第一视角图中包含的坐标记作第一坐标以及将第二视角图中包含的坐标记作第二坐标，将标记坐标后的第一视角图和标记坐标后的第二视角图输入到所述三维投影模型中，将所述第一坐标和第二坐标进行投影，得到所述第一坐标对应的第一投影点和所述第二坐标对应的第二投影点；
步骤223：提取第一投影点和第二投影点重合的第一坐标和第二坐标，建立配对组。
该实例中，预设规格可以为255*255；
该实例中，目标像素点与单位坐标一一对应，且目标像素点是视角图上的位置是固定的，即目标像素点与位置一一对应；
该实例中，预设坐标系为二维直角坐标系，数量为2个，将第一视角图输入到其中一个二维直角坐标系中，将第二视角图输入到另一个二维直角坐标系中。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了提高三维非矿山的精确度就要保障坐标配对组的精确度，首先调节两幅视角图的规格，以及将其输入到预设坐标系中，获取每一单位坐标对应的目标像素点，然后结合每一目标像素点在视角图上的位置得到不同视角图中包含的坐标，接着将视角图输入到三维投影模型中进行投影，将重合的投影点对应的坐标进行配对，通过投影的方式来进行坐标配对不仅可以提高配对的精确度，还可以快速配对，缩短配对时长，提高安全监测的效率。
实施例6
在实施例4的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤31，包括：
步骤311：在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，以预设高度为单位将所述三维非矿山划分为若干个单位区域；
步骤312：分别提取每一单位区域中包含的轮廓特征，根据所述轮廓特征建立所述非矿山的山体轮廓；
步骤313：在所述山体轮廓上标记预设长度范围内的山脉轮廓线，分别解析每一山脉轮廓线，得到对应的山脉走向数据；
步骤314：基于所述山体轮廓获取所述非矿山的若干个山峰轮廓，解析每一山峰轮廓对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据；
步骤315：将所述山脉走向数据和山峰轮廓数据记作所述非矿山的山体数据。
该实例中，轮廓特征表示单位区域中山体的走向；
该实例中，山脉轮廓线表示非矿山在地表大致的延伸方向；
该实例中，山峰轮廓线表示非矿山的山峰处的大致延伸方向。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过分析非矿山的山体高度和山体宽度，从而将三维非矿山划分为若干个单位区域，根据每一单位区域包含的轮廓特征来建立山体轮廓，进而可以根据山脉轮廓线以及山峰轮廓线来确定非矿山的山脉走向数据以及山峰轮廓数据，从而为后续进行受力分析做基础，提高了受力分析的精确度。
实施例7
在实施例6的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，所述步骤314，包括：
在所述三维分矿山上分别获取每一山峰轮廓对应的三维山峰图像；
利用预设第一容差分别修正每一三维山峰图像中的噪点，再利用第二容差对每一三维山峰图像进行平滑处理，得到对应的目标三维山峰图像；
根据所述目标三维山峰图像绘制每一山峰对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据。
该实例中，第一容差表示在绘制三维山峰图像时，所规定的提前选取预设颜色时所设置的选取范围；
该实例中，噪点表示三维山峰图像中的干扰点；
该实例中，第二容差表示为了在绘制三维山峰图像时，所规定的针对不同坡度建立的坡度选取范围。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了建立标准的三维山峰图像，利用预设容差分别对三维山峰图像进行降噪处理和平滑处理，使得后续可以获取到更加精确的山峰轮廓数据，提高了安全监测的准确度。
实施例8
在实施例1的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，还包括：
获取预设时间段内所述非矿山在不同时刻下对应的风险预警结果，分析所述非矿山的风险变化趋势；
当所述风险变化趋势在预设趋势范围外时，生成提醒信息并进行显示。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进行全面监测，根据不同时刻下的风险预警结果来分析非矿山的风险变化趋势，根据趋势来侧面分析非矿山的安全程度，然后进行相应的提醒，避免不必要的损失。
实施例9
本发明提供了一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，如图3所示，包括：
采集模块，用于采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
投影模块，用于根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
解析模块，用于解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；
显示模块，用于实时显示所述风险预警结果。
该实例中，视图差表示拍摄第一视角图和第二视角图时拍摄设备之间的角度；
该实例中，三维投影模型表示根据视图差在虚拟空间中建立对应角度的两个投影面所形成的模型；
该实例中，山体数据表示通过测量三维非矿山而得到的关于非矿山的基础数据；
该实例中，风险预警结果包括：山体边坡位移等级、山体土壤湿度等级、山体各区域坍塌等级。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了对非矿山进行安全监测，首先采集非矿山的两个视角图，然后根据视角图之间的视图差来建立一个三维投影模型，从而利用三维投影模型建立三维非矿山，根据三维非矿山来反映非矿山的山体数据，然后通过分析山体数据来进行风险预警，最后将风险预警结果进行显示，这样一来通过建立三维模型的方式来绘制非矿山，从而利用山体数据来分析非矿山是否会发生危险，可以做到防患于未然，在山体发生意外前及时做出对策，避免人员尚未以及财产损失。
实施例10
在实施例9的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，其所述解析模块，如图4所示，包括：
标记单元，用于在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；
获取单元，用于获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
解析单元，用于获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
评估单元，用于根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果。
该实例中，山体轮廓中包括非矿山的外部轮廓以及主要山脉的走向；
该实例中，获取降水数据的目的是：通过分析当前的降水数据来侧面反映非矿山的土壤粘度；
该实例中，山体数据变化数据集由不同时间段的山体变化特征数据组成；
该实例中，山体变化特征表示非矿山在不同时间段内的山体轮廓的变化；
该实例中，湿度特征表示非矿山不同区域土壤的湿度；
该实例中，非矿山的不同区域的划分与非矿山的高度和宽度有关，从地面高度开始，海拔每升高50米，宽度每扩张30米为一个区域。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进行风险预警，首先在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度构建山体轮廓，从而绘制非矿山的山体数据来建立山体数据变化集，从而得到非矿山不同区域的受力情况，然后得到非矿山的山体承受力，进而进行风险评估，这样一来根据不同区域的山体数据来进行风险评估，使得评估的结果更加精确，而且还可以根据非矿山不同时刻的山体数据进行实时更新，避免非矿山发生意外，造成不必要的损失。
实施例11
在实施例10的基础上，所述一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，所述评估单元，包括：
受力分析组件，用于根据同一区域对应的受力特征和湿度特征，确定每一区域对应的区域承受力；基于所述区域承受力得到所述非矿山的山体承受力；
受力评估组件，用于判断所述山体承受力是否在预设承受范围内，若不在，确定所述非矿山的风险系数高；
反之，获取每一区域对应的区域高度、每一区域对应的坡度值以及所述非矿山的当前风速，以及每一高度对应的海拔影响系数、坡度影响系数，以及风速参数，根据公式(1)计算所述非矿山的滑坡概率；
其中，F表示所述非矿山的滑坡概率，t0表示所述非矿山的平均土壤粘度参数，ti表示所述非矿山上第i个区域对应的土壤粘度参数，ti-1表示所述非矿山上第i-1个区域对应的土壤粘度参数，ti+1表示表示所述非矿山上第i+1个区域对应的土壤粘度参数，n表示所述非矿山的区域的数量，a0表示所述非矿山的平均海拔影响系数，b0表示所述非矿山的平均坡度影响系数，c0表示所述非矿山的平均风速参数，ai表示所述非矿山的第i个区域的海拔影响系数，bi表示所述非矿山的第i个区域的坡度影响系数，ci表示所述非矿山的第i个区域的风速参数；
执行分析组件，用于获取公式(1)的计算结果，当所述非矿山的滑坡概率大于预设概率时，确定所述非矿山处于危险情况，生成危险预警结果并传输到显示模块进行显示。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进一步分析非矿山的安全情况，通过受力分析进行初步判断，然后再结合公式来计算非矿山的滑坡概率，并作出相应的提示，这样一来可以全方面的进行安全监测，避免滑坡风险。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，包括：
步骤1：采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
步骤2：根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
步骤3：解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；其中，步骤3进一步包括，
步骤31：在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；其中，步骤31，进一步包括，
步骤311：在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，以预设高度为单位将所述三维非矿山划分为若干个单位区域；
步骤312：分别提取每一单位区域中包含的轮廓特征，根据所述轮廓特征建立所述非矿山的山体轮廓；
步骤313：在所述山体轮廓上标记预设长度范围内的山脉轮廓线，分别解析每一山脉轮廓线，得到对应的山脉走向数据；
步骤314：基于所述山体轮廓获取所述非矿山的若干个山峰轮廓，解析每一山峰轮廓对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据；
步骤315：将所述山脉走向数据和山峰轮廓数据记作所述非矿山的山体数据；
步骤32：获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
步骤33：获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
步骤34：根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果；
步骤4：实时显示所述风险预警结果。
2.如权利要求1所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，所述步骤1，包括：
步骤11：拍摄所述非矿山的第一视角图；
步骤12：拍摄所述非矿山的第二视角图；
步骤13：获取拍摄第一视角图所在的第一位置，以及拍摄第二视角图所在的第二位置，基于所述第一位置和第二位置得到第一拍摄单元和第二拍摄单元之间的视图差。
3.如权利要求1所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，所述步骤2，包括：
步骤21：根据所述视图差建立三维投影模型；
步骤22：分别将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到所述第一视角图包含的若干第一坐标以及所述第二视角图包含的若干第二坐标，对所述第一坐标和第二坐标进行投影得到若干坐标配对组；
步骤23：根据所述坐标配对组生成对应的三维坐标，建立三维非矿山。
4.如权利要求3所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，所述步骤22，包括：
步骤221：分别将所述第一视角图和第二视角图调节至预设规格，并将调节后的第一视角图和调节后的第二视角图分别输入到预设坐标系中，获取每一单位坐标对应的目标像素点，建立第一对应关系；获取每一目标像素点在对应视角图上的位置，建立第二对应关系；基于所述第一对应关系和第二对应关系，分别在所述第一视角图和第二视角图上标记坐标；
步骤222：将所述第一视角图中包含的坐标记作第一坐标以及将第二视角图中包含的坐标记作第二坐标，将标记坐标后的第一视角图和标记坐标后的第二视角图输入到所述三维投影模型中，将所述第一坐标和第二坐标进行投影，得到所述第一坐标对应的第一投影点和所述第二坐标对应的第二投影点；
步骤223：提取第一投影点和第二投影点重合的第一坐标和第二坐标，建立配对组。
5.如权利要求1所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，所述步骤314，包括：
在所述三维非矿山上分别获取每一山峰轮廓对应的三维山峰图像；
利用预设第一容差分别修正每一三维山峰图像中的噪点，再利用第二容差对每一三维山峰图像进行平滑处理，得到对应的目标三维山峰图像；
根据所述目标三维山峰图像绘制每一山峰对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据。
6.如权利要求1所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法，其特征在于，还包括：
获取预设时间段内所述非矿山在不同时刻下对应的风险预警结果，分析所述非矿山的风险变化趋势；
当所述风险变化趋势在预设趋势范围外时，生成提醒信息并进行显示。
7.一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集非矿山的第一视角图和第二视角图；
投影模块，用于根据所述第一视角图和第二视角图之间的视图差，建立三维投影模型，并将所述第一视角图和第二视角图输入到所述三维投影模型中进行投影，得到三维非矿山；
解析模块，用于解析所述三维非矿山得到所述非矿山的山体数据，分析所述山体数据得到所述非矿山的风险预警结果；其中，所述解析模块进一步用于，
在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；其中，在三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，以预设高度为单位将所述三维非矿山划分为若干个单位区域；分别提取每一单位区域中包含的轮廓特征，根据所述轮廓特征建立所述非矿山的山体轮廓；在所述山体轮廓上标记预设长度范围内的山脉轮廓线，分别解析每一山脉轮廓线，得到对应的山脉走向数据；基于所述山体轮廓获取所述非矿山的若干个山峰轮廓，解析每一山峰轮廓对应的轮廓线，得到对应的山峰轮廓数据；将所述山脉走向数据和山峰轮廓数据记作所述非矿山的山体数据；
获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果；
显示模块，用于实时显示所述风险预警结果。
8.如权利要求7所述的一种非矿山安全监测平台的三维场景构建系统，其特征在于，所述解析模块，包括：
标记单元，用于在所述三维非矿山上标记山体高度以及山体宽度，构建山体轮廓，基于所述山体轮廓绘制所述非矿山的山体数据；
获取单元，用于获取所述非矿山所在位置的天气预报，建立降水数据；
解析单元，用于获取所述非矿山的历史数据，结合所述山体数据建立山体变化数据集，根据所述山体数据变化集得到所述非矿山的不同区域对应的山体变化特征；基于所述山体变化特征，对所述非矿山进行受力分析，得到所述非矿山不同区域对应的受力特征；解析所述降水数据，得到所述非矿山不同区域对应的湿度特征；
评估单元，用于根据同一区域对应的受力特征和湿度特征分析所述非矿山的山体承受力，基于所述山体承受力对所述非矿山的风险评估，得到风险预警结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311023992.5A CN117036611B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311023992.5A CN117036611B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117036611A CN117036611A (zh) | 2023-11-10 |
| CN117036611B true CN117036611B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=88636902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311023992.5A Active CN117036611B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117036611B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130000037A (ko) * | 2011-06-22 | 2013-01-02 | 한국지질자원연구원 | 광산지리정보시스템을 이용한 지반침하 위험도 평가 시스템 |
| CN107403464A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-28 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种三维矿山建模系统及方法 |
| CN115391472A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-25 | 中国安全生产科学研究院 | 一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统 |
| WO2023061039A1 (zh) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 中通服和信科技有限公司 | 基于物联网的尾矿库风险监测预警系统 |
-
2023
- 2023-08-15 CN CN202311023992.5A patent/CN117036611B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130000037A (ko) * | 2011-06-22 | 2013-01-02 | 한국지질자원연구원 | 광산지리정보시스템을 이용한 지반침하 위험도 평가 시스템 |
| CN107403464A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-28 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种三维矿山建模系统及方法 |
| WO2023061039A1 (zh) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 中通服和信科技有限公司 | 基于物联网的尾矿库风险监测预警系统 |
| CN115391472A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-25 | 中国安全生产科学研究院 | 一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Hsiao Tsun-Yu.A root cause analysis of severe power outages in India.《Monthly Journal of Taipower's Engineering》.2015,56-71. * |
| 堆积层滑坡水动力与位移耦合评价参数及预测方法研究;陈为公;《中国博士学位论文全文数据库》(第8期);1-188 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117036611A (zh) | 2023-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11634987B2 (en) | Safety early warning method and device for full-section tunneling of tunnel featuring dynamic water and weak surrounding rock | |
| CN111272220B (zh) | 一种隧道状态检测监测管理系统 | |
| CN102768022B (zh) | 采用数码照相技术的隧道围岩变形检测方法 | |
| JP6028119B1 (ja) | 建物健康管理装置及びこの建物健康管理装置を用いた建物健康管理方法 | |
| CN110807571A (zh) | 基于3d激光传感与BIM结合的建筑工程质量控制系统 | |
| CN102788572B (zh) | 一种工程机械吊钩姿态的测量方法、装置及系统 | |
| CN111366101A (zh) | 一种基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法 | |
| CN108153979B (zh) | 基于InSAR的形变信息提取方法、终端及存储介质 | |
| CN110763147A (zh) | 一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法 | |
| CN110542388A (zh) | 基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法 | |
| JP6960168B2 (ja) | リアルタイム浸水ハザードマッピングのための現地情報同化装置及び方法並びにプログラム | |
| CN115077489B (zh) | 一种无人机倾斜摄影土方量计算的方法 | |
| CN111583244A (zh) | 一种桥梁变形检测方法和系统 | |
| CN112633722A (zh) | 车载道路安全风险评估系统及方法 | |
| CN114998197A (zh) | 一种基于无人机的变电站土建结构健康监测系统 | |
| CN114004950B (zh) | 一种基于BIM与LiDAR技术的路面病害智能识别与管理方法 | |
| CN111539568A (zh) | 基于无人机和三维建模技术的安全监测系统及方法 | |
| CN114494845A (zh) | 一种用于施工项目现场人工智能隐患排查系统及其排查方法 | |
| CN117036611B (zh) | 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及系统 | |
| CN116989679A (zh) | 一种基于图像处理的高速公路高边坡位移集成监测方法 | |
| CN113744393B (zh) | 一种多层级边坡滑坡变化监测方法 | |
| CN116401879A (zh) | 一种溃决尾矿砂下游演进模拟方法 | |
| CN115983649A (zh) | 一种水利智慧工地系统 | |
| CN113074694B (zh) | 用于隧道断面变形的自动监测装置 | |
| KR102429631B1 (ko) | 항타 분석 시스템 및 이를 이용한 항타 분석 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |