線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器與水下三維探測.pdf

1、哈爾濱工程大學(xué)博士學(xué)位論文線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器與水下三維探測姓名：王宗義申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：李殿璞20050501哈爾濱工程大學(xué)博士學(xué)位論文維場景通常不是很有效，抗干擾力不強(qiáng)，特別是對海水里生成的比較模糊、特征不強(qiáng)的灰度圖像。本文提出的水下線結(jié)構(gòu)激光掃描方法，直接得到偵察區(qū)域的距離圖像。通過控制水下機(jī)器人( A U V 、R O V ) 或拖魚( T o w e d f i s h ) 的運動軌跡，用平面激

2、光對目標(biāo)進(jìn)行掃描，C C D 攝像機(jī)直接獲得激光平面與目標(biāo)表面相交出的激光亮條紋圖像，然后進(jìn)行圖像處理并與由G P S 、I N S 獲取的水下機(jī)器人的定位信息、航行姿態(tài)信息數(shù)據(jù)等綜合，由所建立的各坐標(biāo)系閩轉(zhuǎn)換關(guān)系，便可確定激光亮條紋上各點三維坐標(biāo)值，從而得到目標(biāo)深度圖。并且此方法照明光( 激光平面) 與成像路線的共同區(qū)域非常小，即攝像機(jī)目標(biāo)視場和被光源照亮的水域的重疊部分非常小，幾乎不受照明光( 激光平面)后向散射( b a c ks

3、 c a t t e r e dl i g h t ) 的影響，可獲得此亮條較清晰的圖像，分辨率高、成像視角較大，可獲得較大景深，易于工程實現(xiàn)，可以用來識別懸浮目標(biāo)特別是有較大識別難度的沉底目標(biāo)。·分析了在空氣中進(jìn)行水下攝像機(jī)標(biāo)定問題，研究得出了平面密封窗的攝像機(jī)所獲取的水下圖像向一般水上圖像轉(zhuǎn)換的條件和修正方法，給出了攝像機(jī)與密封窗的定位關(guān)系準(zhǔn)則，為高靈敏度攝像機(jī)的水下使用提供了理論依據(jù)。本文對提出的方法和原理進(jìn)行了試驗研究