一种深海三维激光扫描成像方法技术

本发明专利技术公开了一种深海三维激光扫描成像方法，系统包括激光器、摄像机、高度计和陀螺仪，均在水下工作，激光器生成一字线激光；摄像机拍摄激光器打出的激光图像，激光器和摄像机之间通过固定装置固定于预设角度，并保持不变；高度计，测量系统所处的高度；陀螺仪测量系统与水平面之间因海水波动产生的倾角；方法包括以下步骤：S1，摄像机拍摄激光器打出的激光图像，高度计和陀螺仪分别测得系统高度和倾角；S2，对摄像机拍摄的图像进行修正；S3，根据修正后的图片构建三维模型。本发明专利技术提供的深海图像修正算法，可以减少人力成本，同时可以提高识别的准确性。高识别的准确性。高识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种深海三维激光扫描成像方法


[0001]本专利技术属于计算机视觉
，特别涉及一种深海三维激光扫描成像方法。

技术介绍

[0002]海洋中具有丰富的自然资源，因为其开采难度远大于陆地资源，所以很多资源都尚未被开采，甚至尚未被发现。为了开采水下的资源，水下成像技术的发展是至关重要的，研究员通过各种各样的传感器对海底的环境进行勘测，寻求我们需要的资源。
[0003]计算机视觉在空中被广泛使用，但在水下应用时却有许多挑战。一方面，由于水的吸收和散射，在水下拍摄的图像会模糊不清。另一方面，出于经济和安装方便的考虑，摄像机通常安装在带有平面密封玻璃的防水外壳中，因此来自物体的光线通过水、玻璃和空气进入摄像机的成像平面。光线在水
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玻璃界面和玻璃
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空气界面发生折射，这将导致来自目标的光线不再汇聚在一个投影中心，因此图像的形成不遵循针孔摄像机模型的单视点(SVP)假设，导致水下图像的严重变形。因此，在空气中标定过的相机在进入水中时将失去其参数。尽管在水下场景中使用透视摄影机模型会引入系统的模型误差，但在文献本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海三维激光扫描成像方法，其特征在于，基于深海三维激光扫描成像系统包括激光器、摄像机、高度计和陀螺仪，均在水下工作，激光器生成一字线激光；摄像机拍摄激光器打出的激光图像，激光器和摄像机之间通过固定装置固定于预设角度，并保持不变；高度计，测量系统所处的高度；陀螺仪测量系统与水平面之间因海水波动产生的倾角；方法包括以下步骤：S1，摄像机拍摄激光器打出的激光图像，高度计和陀螺仪分别测得系统高度和倾角；S2，对摄像机拍摄的图像进行修正；S3，根据修正后的图片构建三维模型。2.根据权利要求1所述的深海三维激光扫描成像方法，其特征在于，所述激光器、摄像机、高度计和陀螺仪具有相同的帧率，当帧率不同时，通过插值的方法得到同步的帧率。3.根据权利要求1所述的深海三维激光扫描成像方法，其特征在于，所述S1中激光器照射在不同高度的物体上时，激光线呈现在摄像机屏幕的图案将发生变化，高度和激光线在图像中的位置的关系为:其中，Δh为物体高度，h为系统所能扫描的最大高度，Δd为激光线偏离图像中心的距离，d为摄像机和激光器的中心距离。4.根据权利要求1所述的深海三维激光扫描成像方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：S21，二值化分离出前景激光线和环境背景，选定包含激光线的ROI区域；S22，根据高度计和陀螺仪的数据对图像进行修正。5.根据权利要求4所述的深海三维激光扫描成像方法，其特征在于，所述S21包括将图像从RGB图像转化为灰度图像，摄像机拍摄到的图像包含三个通道的，红色R，绿色G和蓝色B，即RGB图像，将RGB图像转灰度图的公式为：Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114为减少浮点运算，提高运算速度，采用等效公式：Gray＝(R*30+G*59+B*11+50)/100其中，Gray代表所需要的灰度图，R、G、B分别代表RGB色图像的三个通道；再对灰度图做二值化处理，包括设置亮度阈值找到激光线的位置，二值化的公式为：其中，p为灰度图中单个像素的值，thres为设置的亮度阈值。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李竹，王智聪，于海滨，杨刚，陈云赛，闫仕娟，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：