仪器仪表学报

作者：刘 涛，关添航，杜宏旺，曾泽松，王宁宁

单位：刘 涛,1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,,关添航,1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,,杜宏旺,1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,,曾泽松,1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,,王宁宁,1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,

关键词：水下三维测量;计算机视觉;线结构光传感器;轴眼标定;水下折射补偿

基金：国家自然科学基金（51409059）、国防科工局项目（JCKYS2021SXJQR-04）资助

随着海洋工程领域的不断发展，如何高精度地获取水下物体的三维点云具有重要学术和应用价值。由于光在不同介质中传播会引起光路的变化，导致水下线结构光视觉测量获得的点云受折射畸变影响，精度降低。针对上述问题，设计了一种基于线结构光的水下旋转扫描测量系统。提出了一种轴眼标定算法，能够将多视角水下点云配准到统一坐标系中。提出了一种引人折射补偿的水下相机成像模型，该模型可准确的描述激光在不同介质间传播过程中的光路，基于水下激光平面方程的约束，对水下点云进行折射校正，提高了水下点云的重建精度。水下测量实验结果表明，提出的高精度测量方法能够获得水下物体的三维点云信息，可测量水下目标的尺寸信息，距离目标30~80cm时测量精度达到0.2mm，满足了水下目标三维高精度测量要求，

来源：2023年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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