基于靶标的小角度结构缝平面检测算法与应用

结构性裂缝变化是衡量混凝土坝安全状态的重要依据之一。针对传统视觉测量方法在小角度倾斜拍摄条件下存在测量精度显著下降的问题,根据结构缝变化等效物理模型设计了一种能够适应小角度拍摄的新型靶标,并提出结构缝二维平面变化检测算法。该方法利用射影几何中的交比不变性和灭点的性质,对靶标同心圆圆心进行透视偏差修正,以获取精确的靶标特征点坐标并推导出结构缝在x、y方向的变化量检测算法。将靶标置于滑台上模拟结构缝的变化,从多个方面对检测算法进行验证。室内验证试验结果表明:在不同拍摄角度,甚至小角度拍摄条件下,该方法在x与y方向的测量误差均小于0.1 mm。现场试验中,x与y方向误差均小于0.25 mm,满足规范要求,具有工程应用价值。