基于圖像處理的滑坡后緣裂縫位移監(jiān)測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-25 22:46
山體滑坡作為地質(zhì)災(zāi)害中常見的災(zāi)害類型,對(duì)其作出科學(xué)合理的監(jiān)測(cè),能有效降低對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的威脅;潞缶壛芽p曲線為滑坡運(yùn)動(dòng)發(fā)生后,滑坡后緣和不動(dòng)的山體之間的裂縫曲線,其變化趨勢(shì)代表著滑坡體的運(yùn)動(dòng)軌跡,常見滑坡后緣裂縫曲線監(jiān)測(cè)方法為在山體滑坡災(zāi)害體上加裝角度、位移傳感器,獲取滑坡形變數(shù)據(jù),這種方法普遍存在高成本、低精度和監(jiān)測(cè)盲區(qū)等問題。數(shù)字圖像處理誕生于上世紀(jì)50年代,其采用相機(jī)等圖像采集設(shè)備所采集到圖像數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源,一般對(duì)圖像進(jìn)行圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像分割等操作后,以目標(biāo)區(qū)域信息提取為最終目的。該方法在道路裂縫檢測(cè)、橋梁變形裂縫監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域進(jìn)行了大量應(yīng)用,其可以替代固定點(diǎn)位傳感器,監(jiān)測(cè)面積更廣,效果顯著。針對(duì)滑坡監(jiān)測(cè)存在的問題,結(jié)合圖像處理的技術(shù)優(yōu)勢(shì),本文開展了基于圖像處理的滑坡后緣裂縫位移監(jiān)測(cè)技術(shù)研究,具體內(nèi)容如下:(1)滑坡災(zāi)害體特征研究。著重研究滑坡形成原因與滑動(dòng)影響因素,以及所形成的滑坡后緣裂縫曲線形狀分類。(2)滑坡后緣裂縫曲線識(shí)別方法研究。深入研究將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于滑坡災(zāi)害體的理論可行性,使用相機(jī)采集滑坡災(zāi)害體圖像,并依次對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)與降噪處理,憑借滑坡后緣與不動(dòng)...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作
1.3 研究方法與內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)
2.1 滑坡
2.2 滑坡形成因素
2.3 滑坡形成過程
2.4 滑坡裂縫成因和分類
2.5 滑坡監(jiān)測(cè)
2.5.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷
2.5.2 滑坡后緣裂縫曲線方位角定義難
2.5.3 技術(shù)架構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第3章 滑坡后緣裂縫曲線識(shí)別
3.1 滑坡后緣裂縫特征
3.2 圖像識(shí)別
3.3 顏色模型
3.3.1 RGB模型
3.3.2 HSV模型
3.3.3 HSI模型
3.4 圖像預(yù)處理
3.4.1 數(shù)字圖像定義
3.4.2 鄰域與連通域
3.4.3 灰度化
3.4.4 直方圖修正
3.4.5 圖像降噪處理
3.4.6 圖像二值化處理
3.5 圖像形態(tài)學(xué)處理
3.5.1 膨脹
3.5.2 腐蝕
3.5.3 開運(yùn)算
3.5.4 閉運(yùn)算
3.6 邊界檢測(cè)
3.6.1 Roberts邊緣檢測(cè)算法
3.6.2 Sobel邊緣檢測(cè)算法
3.6.3 Gauss-Laplacian邊緣檢測(cè)算法
3.6.4 Canny邊緣檢測(cè)算法
3.6.5 邊緣檢測(cè)算子比較
3.7 特征參數(shù)設(shè)置
3.8 本章小結(jié)
第4章 裂縫曲線方位角與位移信息提取
4.1 滑坡方位角變化監(jiān)測(cè)
4.1.1 滑坡方位角定義
4.1.2 方位角變化定義
4.1.3 方位角變化方向定義
4.2 滑坡位移監(jiān)測(cè)變化
4.2.1 滑坡位移定義
4.2.2 位移變化方向定義
4.2.3 比例尺轉(zhuǎn)換
4.3 滑坡整體趨勢(shì)匯總
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介
5.1.1 Qt
5.1.2 信號(hào)與槽
5.1.3 OpenCV
5.2 核心模塊設(shè)計(jì)
5.2.1 圖像輸入模塊設(shè)計(jì)
5.2.2 圖像處理模塊設(shè)計(jì)
5.2.3 裂縫位移監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)
5.3 軟件界面設(shè)計(jì)
5.3.1 界面示意
5.3.2 相關(guān)功能描述
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 測(cè)試條件
6.1.1 公正性
6.1.2 參數(shù)對(duì)比
6.2 測(cè)試結(jié)果
6.2.1 滑坡后緣裂縫曲線識(shí)別測(cè)試
6.2.2 理論模型測(cè)試
6.2.3 實(shí)際模型測(cè)試
6.3 3D拓展
6.3.1 3D展示意義
6.3.2 理論基礎(chǔ)
6.3.3 OpenGL簡(jiǎn)介
6.3.4 3D測(cè)試
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3801206
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作
1.3 研究方法與內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)
2.1 滑坡
2.2 滑坡形成因素
2.3 滑坡形成過程
2.4 滑坡裂縫成因和分類
2.5 滑坡監(jiān)測(cè)
2.5.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷
2.5.2 滑坡后緣裂縫曲線方位角定義難
2.5.3 技術(shù)架構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第3章 滑坡后緣裂縫曲線識(shí)別
3.1 滑坡后緣裂縫特征
3.2 圖像識(shí)別
3.3 顏色模型
3.3.1 RGB模型
3.3.2 HSV模型
3.3.3 HSI模型
3.4 圖像預(yù)處理
3.4.1 數(shù)字圖像定義
3.4.2 鄰域與連通域
3.4.3 灰度化
3.4.4 直方圖修正
3.4.5 圖像降噪處理
3.4.6 圖像二值化處理
3.5 圖像形態(tài)學(xué)處理
3.5.1 膨脹
3.5.2 腐蝕
3.5.3 開運(yùn)算
3.5.4 閉運(yùn)算
3.6 邊界檢測(cè)
3.6.1 Roberts邊緣檢測(cè)算法
3.6.2 Sobel邊緣檢測(cè)算法
3.6.3 Gauss-Laplacian邊緣檢測(cè)算法
3.6.4 Canny邊緣檢測(cè)算法
3.6.5 邊緣檢測(cè)算子比較
3.7 特征參數(shù)設(shè)置
3.8 本章小結(jié)
第4章 裂縫曲線方位角與位移信息提取
4.1 滑坡方位角變化監(jiān)測(cè)
4.1.1 滑坡方位角定義
4.1.2 方位角變化定義
4.1.3 方位角變化方向定義
4.2 滑坡位移監(jiān)測(cè)變化
4.2.1 滑坡位移定義
4.2.2 位移變化方向定義
4.2.3 比例尺轉(zhuǎn)換
4.3 滑坡整體趨勢(shì)匯總
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介
5.1.1 Qt
5.1.2 信號(hào)與槽
5.1.3 OpenCV
5.2 核心模塊設(shè)計(jì)
5.2.1 圖像輸入模塊設(shè)計(jì)
5.2.2 圖像處理模塊設(shè)計(jì)
5.2.3 裂縫位移監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)
5.3 軟件界面設(shè)計(jì)
5.3.1 界面示意
5.3.2 相關(guān)功能描述
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 測(cè)試條件
6.1.1 公正性
6.1.2 參數(shù)對(duì)比
6.2 測(cè)試結(jié)果
6.2.1 滑坡后緣裂縫曲線識(shí)別測(cè)試
6.2.2 理論模型測(cè)試
6.2.3 實(shí)際模型測(cè)試
6.3 3D拓展
6.3.1 3D展示意義
6.3.2 理論基礎(chǔ)
6.3.3 OpenGL簡(jiǎn)介
6.3.4 3D測(cè)試
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3801206
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