没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
水下目标物三维激光重建方法研究.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 196 浏览量
2023-02-23
16:48:04
上传
评论
收藏 255KB DOCX 举报
温馨提示
试读
15页
水下目标物三维激光重建方法研究.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
0. 引 言
激光三维重建技术是一种主动式光学测量技术,对比声呐扫描,激光扫描不易受到海
水温度和盐度变化的影响,而且高亮度的激光可以有效地滤出背景光的噪声,得到高于声
呐图像像素数百倍的高分辨率的图像
[1-4]
,在水下工程建设、军事需求、科学研究、生物考
察、考古学、海底形貌描绘等方面都具有广泛的应用前景
[5-8]
。水下工程建设方面
[9]
,激光
三维重建技术能为水下施工项目提供更精确的可视化三维现场勘测,用于海底仪器结构的
检查、水下管道磨损排查;军事应用方面
[10]
,可以利用激光三维重建技术对水下目标进行
监视、扫描探测及记录,对水下军事救援工作提供实时数据支持;海洋科研方面
[11-12]
,可
利用水下视觉探测技术完成海底资源探查
[13]
、绘制海底形貌等
[14]
。
德国 Julius-Maximilians-University 大学 Michael Bleier 等人研制了波长为 525 nm 的激
光扫描系统对水箱内的物体进行静态和动态移动扫描。由得到的点云数据可知,两种状态
系统系统的重建误差均小于 5 cm
[15]
。加州大学斯克里普斯海洋学研究所的 Jules S. Jaffe 等
人发明了应用于水下机器人的线激光扫描成像系统,通过使用大型相机分光、扫描或脉冲
系统有效减少后向散射和体积散射。中国海洋大学杨宇等人
[16]
研究了基于多通道 RGB 的
激光扫描系统,提出了一种以三基色激光器为主动光源的高分辨率水下真彩色三维重建方
法,可以对物体包括人脸,进行毫米量级的扫描和重建的同时还原出目标的真实彩色纹理
信息。华北水利水电大学徐望博等人
[17]
设计并实现了基于多线结构光的水下物体测量系
统,在测量距离为 2.45 m 时,平均误差达到 1.6443 mm,具有较高的测量精度。目前许多
研究机构针对于图像、点云的处理以及水体散射的校正方面已经做了大量的工作,得到了
很好的实验效果。但在水下实验过程中,由于防水装置引起的折射作用对视角误差及成像
质量的影响仍需受到更多的关注。
针对于水下目标的高精度三维重建及系统防水装置的折射校正问题,文中设计并研制
了基于旋转扫描的水下高精度三维重建系统,提出了防水装置的折射校正算法。并利用已
知尺寸的标准球对系统进行误差分析,验证系统的可行性及折射校正算法的有效性。
1. 水下激光扫描系统
激光三维扫描系统由相机、线激光器、转台和相应的控制装置组成。相机采用华谷动
力 WP-UT530 M 工业相机,分辨率为 2592×2048 pixel,光谱范围为 380~650 nm;激光器
采用波长为 520 nm 的线形激光器,功率为 50 mW;镜头为自主设计的焦距为 25 mm,视
场角为 34°的水下镜头;将相机和激光器分别分装在两个独立的水密装置内,固定在支架
上,通过调节导轨上的 T 型螺母的位置及角度,可以改变激光器和相机的相对角度和位
置。由上位机控制转台,使系统可以在 50°(垂直)×360°(水平)范围内定点扫描。系统
扫描速率为 6 (°)/s,最小步距角为 0.0625°。系统模型如图 1 所示。
图 1 水下三维扫描系统。(a) 扫描系统机械模型图;(b) 激光器密封舱;(c) 转
台;(d) 相机密封舱
Fig. 1 Underwater 3D scanning system. (a) Mechanical model diagram of scanning system; (b)
Sealed chamber of the laser; (c) Turntable; (d) Sealed cabin of the camera module
下载: 全尺寸图片 幻灯片
剩余14页未读,继续阅读
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3683
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功