水庫大壩沉陷和水平位移自動測量方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，國家大力開發(fā)水力資源造福人類，興建了大量的水庫大壩工程，確保水庫大壩安全運行顯得尤為重要。當(dāng)前，我國中小型水庫大壩位移監(jiān)測系統(tǒng)主要采用“有線”方式，該方式能準(zhǔn)確實現(xiàn)信號的采集，離線后進行數(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時結(jié)構(gòu)狀態(tài)、運行情況等。針對傳統(tǒng)有線方式監(jiān)測系統(tǒng)存在的缺點，介紹一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 CMOS成像技術(shù)的監(jiān)測方法，能夠?qū)崟r觀測大壩的位移。該技術(shù)利用激光圖像

2、檢測方法，將激光平行光管（總基準(zhǔn)點）固定在遠離壩體的一端，壩體上固定多個監(jiān)測點，等間距分布，通過光電探測器（CMOS圖像傳感器）采集光斑圖像，進行圖像處理，獲得光斑中心點坐標(biāo)，推算出大壩實際的位移量，數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測中心，實時分析和存儲。此方法具有高效率、低成本、集成化等優(yōu)點，可彌補有線網(wǎng)絡(luò)傳感器的不足之處。
　　本文主要研究無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(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)境具有強干擾因素時，傳統(tǒng)算法對光斑圖像進行處理，經(jīng)常會出現(xiàn)一些分散的斑點或檢測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)計一種基于差分運算的目標(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，分別進行中值處理，得到相應(yīng)的背景圖像（無光斑）和目標(biāo)圖像（有光斑），經(jīng)差分運算去除噪聲后，得到目標(biāo)明確的圖像并識別出光斑，同時進行中值濾波和形態(tài)學(xué)開閉運算濾除噪聲點，增強算法抗干擾性；計算合理的梯度算子，結(jié)合圓