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基于三角位移法姿态矫正的激光线扫描海底地形三维测绘
被引量：
17
1
作者
范承成
德晓薇
+4 位作者
郭金家
曹又文
卢泽宇
宋琳娜
张喜林
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期1170-1180,共11页
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条...
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条提取算法方面,针对水下散射粒子等干扰,结合单通道阈值法和灰度重心法提高了光条提取的精度,较其他光条中心提取算法有更强的鲁棒性;在特征提取匹配方面,提出了一种基于图像的三角位移估计法用于系统定位和位姿矫正,该方法利用线结构光三角测量原理估计场景深度,结合特征点匹配计算系统位移,然后融合点云数据完成姿态矫正。利用自研的线扫描系统在实验室进行了标准球精度测试,在800 mm~2500 mm的工作距离内误差可以控制在1 mm以下。2019年和2020年该设备搭载遥控无人潜水器进行了深海海底地形三维成像试验,在海底沙坡区域对本文提出的三角位移法姿态校正方法成功进行了验证,并进一步对不同条件的海底地形进行测试,结果表明校正后的激光线扫描成像装置能够快速准确地成像,具有较高的形貌还原度。
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关键词
三维成像
激光线扫描
姿态矫正
海底地形扫描
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职称材料
基于交叉线约束插值的水下激光线扫描快速三维成像技术研究
2
作者
卢泽宇
魏自浩
+5 位作者
周珏
范承成
管帅
李萌
张喜林
郭金家
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第10期112-117,共6页
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。扫描速度是动态扫描过程中影响线扫描成像精度的重要因素,在快速扫描成像的情况下,需要一种快速、稳定和准确的插值方法进行点云的加密。本文针对...
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。扫描速度是动态扫描过程中影响线扫描成像精度的重要因素,在快速扫描成像的情况下,需要一种快速、稳定和准确的插值方法进行点云的加密。本文针对快速扫描下点云缺失的问题,提出了一种交叉激光线约束的点云插值方法,利用交叉激光线上点做约束,通过分行插值和带约束条件的移动最小二乘法进行点云插值。在实验室采用杠铃片和扇贝作为目标物,对基于交叉激光约束的点云插值方法进行验证。结果表明,针对杠铃片和扇贝扫描时,与单线插值相比,交叉线约束方法的整体精度提高约3倍。该方法可以有效提高测量精度和目标形貌还原程度,有利于实现高分辨率的水下快速三维成像。
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关键词
激光线扫描
水下成像
交叉激光线约束
点云插值
三维重建
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职称材料
题名
基于三角位移法姿态矫正的激光线扫描海底地形三维测绘
被引量：
17
1
作者
范承成
德晓薇
郭金家
曹又文
卢泽宇
宋琳娜
张喜林
机构
中国海洋大学信息科学与工程学部
青岛海洋科学与技术试点国家实验室
中国地质调查局青岛海洋地质研究所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期1170-1180,共11页
基金
青岛市海洋工程与技术智库联合基金项目(No.20211119-2)
山东省重点研发计划项目(No.2020CXGC010706)。
文摘
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条提取算法方面,针对水下散射粒子等干扰,结合单通道阈值法和灰度重心法提高了光条提取的精度,较其他光条中心提取算法有更强的鲁棒性;在特征提取匹配方面,提出了一种基于图像的三角位移估计法用于系统定位和位姿矫正,该方法利用线结构光三角测量原理估计场景深度,结合特征点匹配计算系统位移,然后融合点云数据完成姿态矫正。利用自研的线扫描系统在实验室进行了标准球精度测试,在800 mm~2500 mm的工作距离内误差可以控制在1 mm以下。2019年和2020年该设备搭载遥控无人潜水器进行了深海海底地形三维成像试验,在海底沙坡区域对本文提出的三角位移法姿态校正方法成功进行了验证,并进一步对不同条件的海底地形进行测试,结果表明校正后的激光线扫描成像装置能够快速准确地成像,具有较高的形貌还原度。
关键词
三维成像
激光线扫描
姿态矫正
海底地形扫描
Keywords
3D imaging
laser line scanning
pose correction
submarine topography scanning
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于交叉线约束插值的水下激光线扫描快速三维成像技术研究
2
作者
卢泽宇
魏自浩
周珏
范承成
管帅
李萌
张喜林
郭金家
机构
中国海洋大学物理与光电工程学院
出处
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第10期112-117,共6页
基金
国家重点研究发展计划项目(2022YFC2807700)
崂山实验室科技创新项目(2021QNLM020002-5)
山东省重点研究发展计划项目(2023CXGC01040102)资助。
文摘
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。扫描速度是动态扫描过程中影响线扫描成像精度的重要因素,在快速扫描成像的情况下,需要一种快速、稳定和准确的插值方法进行点云的加密。本文针对快速扫描下点云缺失的问题,提出了一种交叉激光线约束的点云插值方法,利用交叉激光线上点做约束,通过分行插值和带约束条件的移动最小二乘法进行点云插值。在实验室采用杠铃片和扇贝作为目标物,对基于交叉激光约束的点云插值方法进行验证。结果表明,针对杠铃片和扇贝扫描时,与单线插值相比,交叉线约束方法的整体精度提高约3倍。该方法可以有效提高测量精度和目标形貌还原程度,有利于实现高分辨率的水下快速三维成像。
关键词
激光线扫描
水下成像
交叉激光线约束
点云插值
三维重建
Keywords
laser line scanning
underwater imaging
crossed laser line constraints
point cloud interpolation
3D reconstruction
分类号
TN247 [电子电信]
TP391 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于三角位移法姿态矫正的激光线扫描海底地形三维测绘
范承成
德晓薇
郭金家
曹又文
卢泽宇
宋琳娜
张喜林
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
17
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职称材料
2
基于交叉线约束插值的水下激光线扫描快速三维成像技术研究
卢泽宇
魏自浩
周珏
范承成
管帅
李萌
张喜林
郭金家
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025
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