一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统技术方案

本发明专利技术涉及水下观测系统，具体涉及一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，包括扫描支架、双目相机、LED照明装置、透明腹舱、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块，所述双目相机固定安装在所述扫描支架上，所述LED照明装置固定安装在所述扫描支架的外侧，所述LED照明装置用于降低环境光对于扫描过程的影响并避免激光线反光干扰，所述透明腹舱固定安装在所述扫描支架底部。本发明专利技术采用了双目相机结合激光扫描的方式对指定区域的海底地貌进行精确的探测和图像生成，使得基于激光扫描的海底地貌探测系统生成的图像会比水下相机系统扫描的精度高。比水下相机系统扫描的精度高。比水下相机系统扫描的精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统


[0001]本专利技术涉及水下观测系统，具体涉及一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统。

技术介绍

[0002]激光扫描三维测量技术凭借其非接触、精度高、适用范围广等优点，目前已经成为工业领域中不可或缺的技术，该项技术被广泛用于产品缺陷检查、尺寸测量、文物重建、视觉导航、地貌测量等领域，具有非常高的实用价值。现有的海底地貌探测系统采用的是水下相机的方式进行扫描。水下相机进行扫描后形成海底地貌图像。水下相机扫描的方式有着非接触、适用范围广特点，但同时也存在检测精度不高的问题。现在急需一种能够解决水下相机地貌探测精度不足问题的海底地貌探测图像生成系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统。
[0004]本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本专利技术公开了一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，包括扫描支架、双目相机、LED照明装置、透明腹舱、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块，所述双目相机固定安装在所述扫描支架上，所述LED照明装置固定安装在所述扫描支架的外侧，所述LED照明装置用于降低环境光对于扫描过程的影响并避免激光线反光干扰，所述透明腹舱固定安装在所述扫描支架底部，所述透明腹舱内侧水密安装有激光扫描系统，所述激光扫描系统利用扫描电磁耦合系统进行周期扫描，所述集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均集成化水密安装在所述扫描支架上，所述双目相机、LED照明装置、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均电性连接。
[0005]进一步，所述双目摄像机包括左侧摄像头和右侧摄像头，所述左侧摄像头和右侧摄像头用于将水下图像画面同时输出到同一个画布并显示成像结果。
[0006]进一步，所述激光扫描系统包括定位电机驱动装置、内筒、外筒、激光扫描器和摆动电机驱动装置，所述定位电机驱动装置外侧设有连接端盖，所述定位电机驱动装置通过连接端盖固定安装在所述内筒的右端，所述内筒中心安装有控制丝杠，所述控制丝杠上安装有滑块装置，所述控制丝杠左右两侧连接有丝杠轴承，所述丝杠轴承固定安装在内筒的左右两端，所述外筒套装在所述内筒外侧，所述激光扫描器成列固定安装在外筒的底部，所述外筒通过所述摆动电机驱动装置驱动。
[0007]进一步，所述定位电机驱动装置包括反向驱动转换控制模块。
[0008]进一步，所述外筒和内筒之间设有扫描电磁耦合系统，所述扫描电磁耦合系统包括磁场吸附发生器和电磁开关元件，所述磁场吸附发生器设在滑块装置的外侧上，所述滑
块装置为活塞型结构，所述滑块装置的外侧与内筒的内壁接触。
[0009]进一步，所述电磁开关元件设在外筒的内侧方向，所述电磁开关元件与所述激光扫描器对应设置，所述电磁开关元件与所述激光扫描器之间设有连接启动回路，所述电磁开关元件用于与所述磁场吸附发生器进行磁力吸附耦合。
[0010]进一步，所述外筒和内筒的内壁均通过磁通树脂制作而成。
[0011]进一步，所述摆动电机驱动装置外侧连接有摆动驱动端盖，所述摆动电机驱动装置通过所述摆动驱动端盖连接在外筒的左端环面上。
[0012]进一步，所述外筒的内侧上部设有激光供电模块和通信端口，所述通信端口用于连接所述水下控制及图像数据处理单元，所述激光供电模块呈前后对称式固定安装在外筒内部并用于外筒摆动回复力的形成。
[0013]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0014]本专利技术采用了双目相机结合激光扫描的方式对指定区域的海底地貌进行精确的探测和图像生成，使得基于激光扫描的海底地貌探测系统生成的图像会比水下相机系统扫描的精度高；本申请采用的激光扫描系统采用扫描电磁耦合系统，使得激光扫描过程更加迅速有效，可免维护长期使用，十分适于水下环境的使用；同时本申请采用的数据处理方式能够对采集的视频和激光扫描数据进行综合处理，从而得出更加精准的探测数据。
附图说明
[0015]图1是本专利技术激光扫描系统的结构示意图；
[0016]1‑
定位电机驱动装置，11
‑
连接端盖，2
‑
内筒，21
‑
丝杠轴承，22
‑
控制丝杠，23
‑
滑块装置，3
‑
外筒，31
‑
连接启动回路，32
‑
激光供电模块，33
‑
通信端口，4
‑
激光扫描器，5
‑
摆动电机驱动装置，51
‑
摆动驱动端盖，6
‑
扫描电磁耦合系统，61
‑
磁场吸附发生器，62
‑
电磁开关元件。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本专利技术公开了一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，包括扫描支架、双目相机、LED照明装置、透明腹舱、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块，所述双目相机固定安装在所述扫描支架上，所述LED照明装置固定安装在所述扫描支架的外侧，所述LED照明装置用于降低环境光对于扫描过程的影响并避免激光线反光干扰，所述透明腹舱固定安装在所述扫描支架底部，所述透明腹舱内侧水密安装有激光扫描系统，所述激光扫描系统利用扫描电磁耦合系统6进行周期扫描，所述集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均集成化水密安装在所述扫描支架上，所述双目相机、LED照明装置、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均电性连接。所述双目摄像机包括左侧摄像头和右侧摄像头，所述左侧摄像头和右侧摄像头用于将水下图像画面同时输出到同一个画布并显示成像结果。
[0018]所述激光扫描系统包括定位电机驱动装置1、内筒2、外筒3、激光扫描器4和摆动电机驱动装置5，所述定位电机驱动装置1外侧设有连接端盖11，所述定位电机驱动装置1通过连接端盖11固定安装在所述内筒2的右端，所述内筒2中心安装有控制丝杠22，所述控制丝
杠22上安装有滑块装置23，所述控制丝杠22左右两侧连接有丝杠轴承21，所述丝杠轴承21固定安装在内筒2的左右两端，所述外筒3套装在所述内筒2外侧，所述激光扫描器4成列固定安装在外筒3的底部，所述外筒3通过所述摆动电机驱动装置5驱动。所述定位电机驱动装置1包括反向驱动转换控制模块。所述外筒3和内筒2之间设有扫描电磁耦合系统6，所述扫描电磁耦合系统6包括磁场吸附发生器61和电磁开关元件62，所述磁场吸附发生器61设在滑块装置23的外侧上，所述滑块装置23为活塞型结构，所述滑块装置23的外侧与内筒2的内壁接触。所述电磁开关元件62设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，其特征在于：包括扫描支架、双目相机、LED照明装置、透明腹舱、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块，所述双目相机固定安装在所述扫描支架上，所述LED照明装置固定安装在所述扫描支架的外侧，所述LED照明装置用于降低环境光对于扫描过程的影响并避免激光线反光干扰，所述透明腹舱固定安装在所述扫描支架底部，所述透明腹舱内侧水密安装有激光扫描系统，所述激光扫描系统利用扫描电磁耦合系统进行周期扫描，所述集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均集成化水密安装在所述扫描支架上，所述双目相机、LED照明装置、激光扫描系统、集成水下工作电池组、水下控制及图像数据处理单元、数据存储控制单元和对外通信模块均电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，其特征在于：所述双目摄像机包括左侧摄像头和右侧摄像头，所述左侧摄像头和右侧摄像头用于将水下图像画面同时输出到同一个画布并显示成像结果。3.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的海底地貌探测图像生成系统，其特征在于：所述激光扫描系统包括定位电机驱动装置、内筒、外筒、激光扫描器和摆动电机驱动装置，所述定位电机驱动装置外侧设有连接端盖，所述定位电机驱动装置通过连接端盖固定安装在所述内筒的右端，所述内筒中心安装有控制丝杠，所述控制丝杠上安装有滑块装置，所述控制丝杠左右两侧连接有丝杠轴承，所述丝杠轴承固定安装在内筒的左右两端，所述外筒套装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱振龙，魏志强，温琦，亓琳，刘作绩，王溪，
申请(专利权)人：青岛海米飞驰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：