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载人潜水器的深海地貌线结构光三维重建

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针对深海环境下通过视觉方法难以实现地貌的大范围、高精度三维重建的问题,提出一种基于“蛟龙号”载人潜水器的线结构光法深海地貌三维重建视觉传感器的设计方案.根据线结构光三维重建的原理,首先改进了Steger算法,实现了快速、精准的激光条纹中心线提取;然后利用直接标定法求解出地形特征的二维空间坐标,并克服了图像畸变对重建的影响;再将获得的二维点云与多传感器数据融合,跟随潜水器坐标实时计算偏移量,并根据传感器位姿变化对图像矫正,最终获得地貌的三维点云数据.根据重建原理设计了视觉传感器的软硬件系统,并搭建了实验模拟平台来验证方案的可行性.通过水下实验可以实现对模拟地貌的完整重建,精度达到96.9％,符合重建要求.
3D reconstruction of deep sea geomorphologic linear structured light based on manned submersible

丁忠军、赵子毅、张春堂、潘文超、刘雨萌

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青岛科技大学 自动化与电子工程学院,山东青岛266061

国家深海基地管理中心,山东青岛266061

三维重建 线结构光 数据融合 视觉传感器

国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项

2017YFC0306600

2019

10.3788/IRLA201948.0503001

红外与激光工程
中国航天科工集团公司第三研究院第八三五八研究所

红外与激光工程

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：0.754
ISSN：1007-2276
年,卷(期)：2019.48(5)
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