水下多通道真彩色三維重建與顏色還原方法研究.pdf

1、水下圖像探測是海洋探測的重要方式,近年來隨著光電成像技術(shù)與三維測距技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的水下圖像探測方法逐漸向三維方向發(fā)展,隨著各國對(duì)海洋資源開發(fā)利用的重視,水下三維重建方法逐漸成為海洋探測領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　線結(jié)構(gòu)光掃描法是一種常用的水下三維重建方法,具有較高的重建分辨率,光束能量較集中,可以減少水下后向散射光的影響,具有較遠(yuǎn)的探測距離,但傳統(tǒng)的線結(jié)構(gòu)光掃描法無法獲取目標(biāo)的彩色信息。本文提出一種多通道結(jié)構(gòu)光掃描方法進(jìn)行水下目標(biāo)

2、的真彩色三維重建,改進(jìn)了線結(jié)構(gòu)光掃描系統(tǒng),利用三基色激光作為主動(dòng)光源,以CCD相機(jī)作為圖像接收器,建立了水下多通道真彩色三維掃描實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),分通道獲取三基色彩色信息,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此方法可在高分辨率三維重建的基礎(chǔ)上同時(shí)復(fù)原目標(biāo)的真彩色信息。
　　基于線結(jié)構(gòu)光掃描法,本文提出了一種尋址最近標(biāo)定點(diǎn)的三維重建算法,建立了掃描圖像的二維像素坐標(biāo)系與真實(shí)空間的三維世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系;采用尋址最近標(biāo)定點(diǎn)的方法,搜索距數(shù)據(jù)點(diǎn)最近的標(biāo)定點(diǎn),再根據(jù)已

3、建立的坐標(biāo)系映射關(guān)系計(jì)算三維坐標(biāo)。此方法不同于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光掃描三維重建方法,不涉及三角幾何關(guān)系的計(jì)算,高效易行,易于快速、實(shí)時(shí)地獲取并重建三維信息。
　　為還原水下圖像的真彩色信息,提出了一種基于感光曲線擬合的三基色校正方法,建立三基色記錄值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的映射關(guān)系,以此作為顏色還原的校正根據(jù)。在以上三基色校正方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出基于 CCD相機(jī)的水下衰減系數(shù)測量方法和衰減顏色補(bǔ)償方法。
　　為證明以上方法的有效性進(jìn)行了系