基于图像的水下三点激光测距方法研究

基于图像的水下三点激光测距方法研究

论文摘要

基于光学成像原理和激光三角测距法,提出将三个点激光器与水下相机结合、根据水下光学图像对水下目标物距离进行测量的思路。建立了激光束与目标物垂直、与目标物之间存在旋转角、存在俯仰角三种情况下的三点激光测距理论模型,推导了目标物距离与水下激光光斑图像之间的数学关系,在此基础上得到了三种情况下的三点激光测距公式。研制了系统样机,并通过空气中和水下的距离测量实验,测试了测距模型和定标算法的误差。实验结果显示,在8.4 m范围内,使用统一测距公式对距离进行测量时,测距误差最大值约为35 cm,平均测量误差小于15 cm。研究成果可望用于水下目标较近距离的精确测距。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 水下三点激光测距系统结构
  • 2 工作原理
  •   2.1 垂直情况下的激光测距
  •   2.2 存在旋转角时的测距原理
  •   2.3 存在俯仰角时的测距原理
  • 3 空气中测试结果
  •   3.1 垂直情况下测试
  •   3.2 存在旋转角情况下测试
  •   3.3 存在俯仰角情况下测试
  •   3.4 使用统一的测距公式进行测试
  • 4 水下测试结果
  • 5 测试结果对比
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡波,张云菲,吴超鹏,杨永,陈宗恒,宋宏,陶军

    关键词: 水下激光测距,水下光学成像,水下图像处理

    来源: 红外与激光工程 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 物理学,自然地理学和测绘学,无线电电子学,计算机软件及计算机应用

    单位: 广州海洋地质调查局,浙江大学海洋学院

    基金: 国家自然科学基金青年科学基金(41606071),中国大洋矿产资源研究开发协会资源环境类课题(DY135-C1-1-08)

    分类号: TP391.41;TN249;P225.2

    页码: 122-131

    总页数: 10

    文件大小: 3411K

    下载量: 193

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