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，特別是對海水里生成的比較模糊、特征不強的灰度圖像。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)行水下攝像機標(biāo)定問題，研究得出了平面密封窗的攝像機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，給出了攝像機與密封窗的定位關(guān)系準(zhǔn)則，為高靈敏度攝像機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