(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210532888.8 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 深圳市华世智能科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区西丽 街 道松坪山社区朗山路19 号源政创业大 厦A座七层715室 (72)发明人 饶大林　勾佳祺　 (74)专利代理 机构 北京翔石知识产权代理事务 所(普通合伙) 11816 专利代理师 刘翔 (51)Int.Cl. G06T 7/70(2017.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 40/10(2022.01) G06V 10/40(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G08B 21/14(2006.01) (54)发明名称 基于特征码图像位姿检测的地质 灾害预警 方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于特征码图像位姿检测 的地质灾害预 警方法， 该方法包括布设特征码及 监控摄像机， 特征码设置在待监测边坡上， 监控 摄像机的视场内存在至少一个特征码， 监控摄像 机用以实时拍摄特征码， 根据拍摄时间的不同形 成监测图像组， 监测图像组包括若干特征码图 像； 设置特征码基准图像和标准偏移阈值； 计算 特征码图像与特征码基准图像的位置或姿态的 偏移量， 若偏移量大于标准偏移阈值， 则进行灾 害预警。 通过设置监测摄像机来拍摄特征码， 并 根据时间变化过程中的特征码的位置和姿态的 变化预示待监测边坡的安全状态， 无需依赖其他 设备， 就可以预警边坡地质灾害， 预警成本低， 效 率高。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 114663501 A 2022.06.24 CN 114663501 A 1.一种基于特 征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特 征在于， 包括： 布设特征码及监控摄像机， 所述特征码设置在待监测边坡上， 所述监控摄像机的视场 内存在至少一个所述特征码， 所述监控摄像机用以实时拍摄包含特征码图像的监测图像， 根据拍摄时间的不同形成监测图像组， 所述 监测图像组包括若干监测图像； 设置特征码基准图像和标准偏移阈值； 计算所述监测图像中的特征码图像与所述特征码基准图像的位置或姿态的偏移量， 若 所述偏移量> 标准偏移阈值， 则进行灾害等级预警； 若所述偏移量≤标准偏移阈值， 则继续 监测； 计算所述特 征码图像与所述特 征码基准图像的位置或姿态的偏移量包括： 提取监测图像 中特征码在像素坐标系中的几何信 息， 结合监控摄像机的内参和特征码 在世界坐标系中的三 维几何信息， 通过监控摄像机成像原理构建监控摄像机成像的数学模 型， 根据所述数 学模型和所述几何信息计算出 特征码相对于监控摄 像机的位置和姿态； 检测到的第 一帧图像的特征码的位置和姿态作为初始状态， 或者将预设时刻的特征码 的位置和姿态作为初始状态； 存储每帧图像的时间， 以及检测到的特征码位置和姿态信 息， 计算与初始状态的偏差， 所述偏差为偏移量； 在进行灾害等级预警时， 还包括目标检测， 基于深度神经网络的图像目标监测方法对 边坡周围有安全隐患范围内的人车进行实时检测， 当检测到有山体滑坡风险， 且又检测到 人或车时， 将灾害预警的等级升级。 2.根据权利要求1所述的基于特征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特征在于， 所述监测图像中特征码在像素坐标系中的几何信息通过图像识别算法提取， 提取角点和边 长信息； 监控摄像机的内参通过张正友标定法测量； 特征码在世界坐标系中的三维几何信 息通过几何尺寸测量工具测量。 3.根据权利要求2所述的基于特 征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特 征在于， 所述监控摄像机带有摄像机内参， 所述摄像机内参是由监控摄像机的结构特征、 加工 安装工艺和光学 特征组合而成的数据信息； 通过监控摄像机拍摄到具有变形的二维特征码图像， 通过摄像机内参和特征码三维几 何信息进行计算， 计算出两组数据， 分别是几何信息相对于监控摄像机的位置信息和几何 信息相对于拍摄 摄像机的旋转姿态信息， 共六个自由度的数据信息； 在安装监测摄像机和特征码并启动检测程序后， 以第 一次拍摄或者起始一段时间内检 测得到的六自由度信息作为偏差计算的基准值， 通过实时监测并计算特征码的六自由度偏 差值来判断是否发生滑坡。 4.根据权利要求3所述的基于特 征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特 征在于， 在进行监测之前对六自由度 数据变化范围进行预先设定和分级管理， 在进行分级管理 时包括设置A级、 B级、 C级、 D级、 E级和F级六种滑坡等级， 其中A级>B级>C级>D级>E级> F级； 预先设置有分钟阈值、 小时阈值、 天阈值、 周阈值、 月阈值、 年阈值； 所述分钟阈值的判断属于A级， 所述小时阈值的判断属于B级， 所述天阈值的判断属于C 级， 所述周阈值的判断属于D级， 所述月阈值的判断属于 E级， 所述 年阈值的判断属于F级； 将目标检测结果附加在灾害预警等级上， 形成12种风险等级： 第一级， 第二级， 第三级，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114663501 A 2第四级， 第五级， 第六级， 第七级， 第八级， 第九级， 第十级， 第十一级， 第十二级； 第一级属于A级滑坡有生命财产风险， 第二级属于B级滑坡有生命财产风险， 第三级属 于C级滑坡有生命财产风险， 第四级属于D级滑坡有生命财产风险， 第五级属于E级滑坡有生 命财产风险， 第六级属于F级滑坡有生命财产风险， 第七级属于A级滑坡 无生命财产风险， 第 八级属于B 级滑坡无生命财产风险， 第九级属于C级滑坡无生命财产风险， 第十级属于D级滑 坡无生命财产风险， 第十一级属于E级滑坡无生命财产风险， 第十二级属于F级滑坡无生命 财产风险。 5.根据权利要求4所述的基于特征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特征在于， 所述特征码用直线段和色块构成。 6.根据权利要求5所述的基于特征码图像位姿检测的地质灾害预警方法， 其特征在于， 所述特征码为漫反射材 料制作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114663501 A 3