基于交比不变的尾矿库干滩长度测量

胡珊 胡军 鹿玲

摘  要： 针对长期以来尾矿库干滩长度测量方法的局限性，提出一种新的利用图像处理技术进行尾矿库干滩长度测量的方法。此方法首先通过视觉显著性结合区域形状分析的方法来获取标志杆在图像中的坐标，然后通过区域生长算法在图像中提取干滩区域，最后利用射影变化中共线四点的交比不变性来计算干滩长度。通过实际测量实验，所提方法具有实施方便，测量误差小的特点，因此其具有较高的应用价值。

关键词： 尾矿库干滩; 长度測量; 交比不变; 图像处理技术; 干滩长度计算; 实验测试

中图分类号： TN98?34; TD76                      文献标识码： A                      文章编号： 1004?373X（2020）06?0047?04

Tailings pond dry beach length measurement based on invariance of cross ratio

HU Shan1， HU Jun2， LU Ling1

（1. School of Computer and Software Enginnering， University of Science and Technology Liaoning， Anshan 114053， China;

2. College of Civil Engineering， University of Science and Technology Liaoning， Anshan 114053， China）

Abstract： As the measuring method of dry beach length of tailings pond has the limitation for a long time， a new measuring method of  dry beach length of tailings pond is proposed and realized by the image processing technology. In this method， the coordinate of marker rods in the image is obtained by means of the method combining visual saliency with regional shape analysis， then the dry beach region is extracted from the image by means of the region growing algorithm， and finally the length of dry beach is calculated by using the invariance of cross ratio of collinear four points in the projective variation. The actual measured results in the experiment show that this method has the characteristics of convenient implementation and small measurement error. Therefore， it has high application value.

Keywords： tailings pond dry beach; length measurement; invariance of cross ratio; image processing technology; dry beach length calculation; experimental measurement

0  引  言

尾矿库干滩长度是指尾矿库坝顶到库内水边线的距离，它不仅影响坝体浸润线的高度，而且决定着尾矿库的防洪能力。干滩长度作为尾矿库安全运行的一个重要指标，对其进行准确可靠地监测显得非常重要。但是，由于尾矿浆总在不断地注入尾矿库，从而使得干滩区域总是在不断变化，因此干滩长度很难利用常规测量仪器进行实时准确的测量。所以研发可靠的实时在线的干滩长度监测方法是尾矿库安全监测研究的一个重要方向。

近年来，常用的几种干滩测量方法，如坡度推算法、激光测角测距法、渗流反推法[1]等，其均存在很大不足，其使用范围存在一定的局限性，有的还需要人工参与到测量过程中，难以满足实时在线监测的要求。近些年，随着数字图像处理技术的发展和高清图像采集设备的价格越来越便宜，出现了许多利用数字图像处理技术进行干滩长度测量的方法。……