1.一种土木工程用地形勘测装置,包括相机(9)、升降装置(15),升降装置(15)包含螺丝杆(3)、升降步进电机(4),其特征在于,升降装置(15)还包括上底板(6)、下底板(7)、载物板(5),其中上底板(6)和下底板(7)外表面分别安装上云台(1)和下云台(2),相机(9)固定在相机底座(8)上,相机底座(8)固定在转轴丝杠(10)上,转轴丝杠(10)一端连接在旋转步进电机(12)上,另一端固定在轴承(11)上;旋转步进电机(12)和轴承(11)固定在载物板(5)下方,其中上云台(1)、下云台(2)、升降步进电机(4)、旋转步进电机(12)由安装在控制盒(13)内的处理器(14)控制;
处理器(14)利用相机(9)对目标物进行摄影测量,获得若干时刻下的目标物上所有位置的测量结果,记为历史测量结果,根据历史测量结果获得下一时刻目标物上所有位置的测量结果,包括:若干时刻下的历史测量结果的误差记为控制误差,将若干时刻下的控制误差输入卡尔曼滤波算法获取若干时刻之后的下一时刻的控制误差C1,处理器(14)利用控制误差C1控制上云台(1)、下云台(2)、升降步进电机(4)以及旋转步进电机(12),当控制过程执行完毕后,处理器(14)再次利用相机(9)进行摄影测量并获得下一时刻目标物上所有位置的测量结果t和测量结果t的误差C2,所述误差C2与控制误差C1的差值记为摄影测量误差,利用摄影测量误差修正测量结果t得到下一时刻目标物上所有位置的测量结果;
用摄影测量误差修正历史测量结果;将修正后的历史测量结果以及下一时刻目标物上所有位置的测量结果重新作为历史测量结果,根据历史测量结果获得所述下一时刻之后的下个时刻的测量结果。
2.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述勘测装置的外支架(16)上包括上固定桩(1602)、下固定桩(1604)、侧固定桩(1603)。
3.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述螺丝杆(3)是中空的,上云台(1)、相机(9)、旋转步进电机(12)与处理器(14)连接时,连接的数据线从螺丝杆(3)上方穿入,经过螺丝杆(3)中空的内部与处理器(14)相连。
4.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述测量结果包括目标物每个位置的沉降量、变形量、与相机(9)的距离以及目标物每个位置的点云,所述目标物包括:边坡、桥梁、基桩。
5.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述控制误差的具体获取步骤如下:
获取目标物每个位置的测量结果分别与每个位置的所有邻域位置的测量结果的差值,记为每个位置的差异特征,每个时刻下每个位置的差异特征与前后相邻的两个时刻下每个位置的差异特征的差值的均值记为每个时刻的目标差异特征,将历史测量结果中所有时刻下得到的每个位置的目标差异特征降维成一维,所有时刻下的一维降维结果记为每个位置的误差向量,将所有位置的误差向量聚类成若干个类别,获取每个类别中所有误差向量的均值,将所有类别的均值构成的一个向量记为控制误差。
6.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述利用控制误差C1控制上云台(1)、下云台(2)、升降步进电机(4)以及旋转步进电机(12),包括的具体步骤如下:将控制误差C1输入到全连接神经网络中,全连接神经网络输出上云台(1)、下云台(2)、升降步进电机(4)以及旋转步进电机(12)的控制参数,上云台(1)、下云台(2)、升降步进电机(4)以及旋转步进电机(12)根据控制参数进行转动。
7.根据权利要求1所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述利用摄影测量误差修正测量结果t得到下一时刻目标物上所有位置的测量结果,包括的具体步骤如下:根据摄影测量误差获取高斯滤波核的宽度,使用所述宽度的高斯滤波核对下一时刻下目标物上所有位置的测量结果t进行高斯滤波,得到下一时刻下目标物上所有位置的测量结果。
8.根据权利要求5所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述降维时使用PCA降维算法。
9.根据权利要求5所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述聚类时使用的是K‑Means聚类算法。
10.根据权利要求7所述一种土木工程用地形勘测装置,其特征在于,所述根据摄影测量误差获取高斯滤波核的宽度,包括的具体步骤如下:摄影测量误差中的所有元素进行线性归一化,归一化之后的元素的均值记为噪声程度,噪声程度乘以预设数值N,得到的结果记为P,将大于P且与P差值最小的一个奇数作为高斯滤波核的宽度。