基于图像处理的滑坡后缘裂缝位移监测技术研究
发布时间：2023-04-25 22:46
山体滑坡作为地质灾害中常见的灾害类型,对其作出科学合理的监测,能有效降低对人民群众生命财产的威胁。滑坡后缘裂缝曲线为滑坡运动发生后,滑坡后缘和不动的山体之间的裂缝曲线,其变化趋势代表着滑坡体的运动轨迹,常见滑坡后缘裂缝曲线监测方法为在山体滑坡灾害体上加装角度、位移传感器,获取滑坡形变数据,这种方法普遍存在高成本、低精度和监测盲区等问题。数字图像处理诞生于上世纪50年代,其采用相机等图像采集设备所采集到图像数据作为数据来源,一般对图像进行图像去噪、图像增强、图像分割等操作后,以目标区域信息提取为最终目的。该方法在道路裂缝检测、桥梁变形裂缝监测等领域进行了大量应用,其可以替代固定点位传感器,监测面积更广,效果显著。针对滑坡监测存在的问题,结合图像处理的技术优势,本文开展了基于图像处理的滑坡后缘裂缝位移监测技术研究,具体内容如下:(1)滑坡灾害体特征研究。着重研究滑坡形成原因与滑动影响因素,以及所形成的滑坡后缘裂缝曲线形状分类。(2)滑坡后缘裂缝曲线识别方法研究。深入研究将图像处理技术应用于滑坡灾害体的理论可行性,使用相机采集滑坡灾害体图像,并依次对图像进行增强与降噪处理,凭借滑坡后缘与不动...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外相关研究工作
1.3 研究方法与内容
1.4 论文结构安排
第2章 滑坡监测技术
2.1 滑坡
2.2 滑坡形成因素
2.3 滑坡形成过程
2.4 滑坡裂缝成因和分类
2.5 滑坡监测
2.5.1 监测点位主要依靠经验判断
2.5.2 滑坡后缘裂缝曲线方位角定义难
2.5.3 技术架构
2.6 本章小结
第3章 滑坡后缘裂缝曲线识别
3.1 滑坡后缘裂缝特征
3.2 图像识别
3.3 颜色模型
3.3.1 RGB模型
3.3.2 HSV模型
3.3.3 HSI模型
3.4 图像预处理
3.4.1 数字图像定义
3.4.2 邻域与连通域
3.4.3 灰度化
3.4.4 直方图修正
3.4.5 图像降噪处理
3.4.6 图像二值化处理
3.5 图像形态学处理
3.5.1 膨胀
3.5.2 腐蚀
3.5.3 开运算
3.5.4 闭运算
3.6 边界检测
3.6.1 Roberts边缘检测算法
3.6.2 Sobel边缘检测算法
3.6.3 Gauss-Laplacian边缘检测算法
3.6.4 Canny边缘检测算法
3.6.5 边缘检测算子比较
3.7 特征参数设置
3.8 本章小结
第4章 裂缝曲线方位角与位移信息提取
4.1 滑坡方位角变化监测
4.1.1 滑坡方位角定义
4.1.2 方位角变化定义
4.1.3 方位角变化方向定义
4.2 滑坡位移监测变化
4.2.1 滑坡位移定义
4.2.2 位移变化方向定义
4.2.3 比例尺转换
4.3 滑坡整体趋势汇总
4.4 本章小结
第5章 软件系统设计与实现
5.1 开发平台简介
5.1.1 Qt
5.1.2 信号与槽
5.1.3 OpenCV
5.2 核心模块设计
5.2.1 图像输入模块设计
5.2.2 图像处理模块设计
5.2.3 裂缝位移监测模块设计
5.3 软件界面设计
5.3.1 界面示意
5.3.2 相关功能描述
5.4 本章小结
第6章 系统测试
6.1 测试条件
6.1.1 公正性
6.1.2 参数对比
6.2 测试结果
6.2.1 滑坡后缘裂缝曲线识别测试
6.2.2 理论模型测试
6.2.3 实际模型测试
6.3 3D拓展
6.3.1 3D展示意义
6.3.2 理论基础
6.3.3 OpenGL简介
6.3.4 3D测试
6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
本文编号：3801206
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外相关研究工作
1.3 研究方法与内容
1.4 论文结构安排
第2章 滑坡监测技术
2.1 滑坡
2.2 滑坡形成因素
2.3 滑坡形成过程
2.4 滑坡裂缝成因和分类
2.5 滑坡监测
2.5.1 监测点位主要依靠经验判断
2.5.2 滑坡后缘裂缝曲线方位角定义难
2.5.3 技术架构
2.6 本章小结
第3章 滑坡后缘裂缝曲线识别
3.1 滑坡后缘裂缝特征
3.2 图像识别
3.3 颜色模型
3.3.1 RGB模型
3.3.2 HSV模型
3.3.3 HSI模型
3.4 图像预处理
3.4.1 数字图像定义
3.4.2 邻域与连通域
3.4.3 灰度化
3.4.4 直方图修正
3.4.5 图像降噪处理
3.4.6 图像二值化处理
3.5 图像形态学处理
3.5.1 膨胀
3.5.2 腐蚀
3.5.3 开运算
3.5.4 闭运算
3.6 边界检测
3.6.1 Roberts边缘检测算法
3.6.2 Sobel边缘检测算法
3.6.3 Gauss-Laplacian边缘检测算法
3.6.4 Canny边缘检测算法
3.6.5 边缘检测算子比较
3.7 特征参数设置
3.8 本章小结
第4章 裂缝曲线方位角与位移信息提取
4.1 滑坡方位角变化监测
4.1.1 滑坡方位角定义
4.1.2 方位角变化定义
4.1.3 方位角变化方向定义
4.2 滑坡位移监测变化
4.2.1 滑坡位移定义
4.2.2 位移变化方向定义
4.2.3 比例尺转换
4.3 滑坡整体趋势汇总
4.4 本章小结
第5章 软件系统设计与实现
5.1 开发平台简介
5.1.1 Qt
5.1.2 信号与槽
5.1.3 OpenCV
5.2 核心模块设计
5.2.1 图像输入模块设计
5.2.2 图像处理模块设计
5.2.3 裂缝位移监测模块设计
5.3 软件界面设计
5.3.1 界面示意
5.3.2 相关功能描述
5.4 本章小结
第6章 系统测试
6.1 测试条件
6.1.1 公正性
6.1.2 参数对比
6.2 测试结果
6.2.1 滑坡后缘裂缝曲线识别测试
6.2.2 理论模型测试
6.2.3 实际模型测试
6.3 3D拓展
6.3.1 3D展示意义
6.3.2 理论基础
6.3.3 OpenGL简介
6.3.4 3D测试
6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
本文编号：3801206
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3801206.html
