成像装置和基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种成像装置和基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法，通过成像装置同时获取正交偏振方向上鱼体的俯视图和侧视图。在此基础上，基于暗信道深度估计技术获取鱼体侧视图的深度点云。利用单侧视图的深度点云，并结合鱼体的镜像对称性，根据俯视图判断鱼脊线，进而获取对侧鱼体的深度点云，综合两侧鱼体的深度点云，实现鱼体的三维重建。本发明专利技术所公开技术能够稳定、可靠地刻画水下场景中鱼体的三维形态和结构。鱼体的三维形态和结构。鱼体的三维形态和结构。

【技术实现步骤摘要】
成像装置和基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法


[0001]本专利技术涉及一种水下成像装置及目标三维建模方法，具体是一种成像装置和基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法，属于水下立体视觉情况下，目标检测


技术介绍

[0002]基于成像的鱼体三维建模能够非接触式地识别鱼的种类并测量鱼体尺寸，为鱼类种群调查、生态环境和渔业资源的保护提供基础数据。目前，所常用的三维建模方法主要包括双目立体视觉和三视图方法等，对成像设备的校准及标定具均有着较高的要求。然而，在水下受到水体的浮力作用及波流涌动的影响，水下成像设备的光学校准及标定异常困难，即便已标定好的成像元器件也会因环境的变化而产生误差。加之，水下高散射、高吸收的光学效应，水下图像中的角点检测较为困难，导致三维重建时出现明显的匹配误差，难以准确刻画目标物体的三维结构。为了解决上述问题，最新的研究尝试采用深度学习的方法进行水下目标的检测和三维重建。然而，大量的研究业已证明：在水下，数据量的增加会引入大量的噪声和错误样本，反而会导致三维重建精度的显著降低。
[0003]目前，罕见基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像装置，其特征在于，所述成像装置包括两组偏振成像器，分别用于俯视成像和侧视成像，每组偏振成像器包含一个光源、一个成像传感器；所述光源和成像传感器均加装偏振滤波片，两组偏振成像器的主光轴成90
°
角。2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述光源波段选择光波波长为450
‑
570毫微米的蓝绿光波段。3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，用于俯视成像的偏振成像器采用90
°
偏振滤波片，用于侧视成像的偏振成像器采用0
°
偏振滤波片。4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述两组偏振成像器间的垂线距离最小为2米。5.一种基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法，其特征在于，通过成像装置同时获取正交偏振方向上鱼体的俯视图和侧视图；当俯视图和侧视图中鱼体目标完整时，开始鱼体三维建模，否则舍弃当前图像；基于侧视图和暗信道深度估计方法获取鱼体单测深度点云；然后，根据鱼体的俯视图判断鱼脊线；随后，根据鱼脊线获取鱼体对侧的深度点云镜像，最后，通过双侧鱼体深度点云拼接，刻画鱼体三维形态。6.根据权利要求5所述的基于正交偏振双视角成像的鱼体三维建模方法，其特征在于，基于侧视图和暗信道深度估计方法获取鱼体单测深度点云，包括如下步骤：首先，采用全局对比度模型，获取侧视图中鱼体目标的区域其中，I
i
和I
j
分别为侧视图的i点和j点处的灰度信息，I为侧视图所有点的灰度集合；若D
i
≥T则i点为鱼体目标区...

【专利技术属性】
技术研发人员：周克发，杨德玮，刘晓杰，陈伟，陈莹颖，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：