[發(fā)明專利]渾濁水體環(huán)境下三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911032356.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110780308B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;林海濤;陳永燦;汪雙;李永龍;陳財(cái)富
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S17/87;B63C11/52
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發(fā)明公開了一種渾濁水體環(huán)境下三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，涉及渾濁水體環(huán)境下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)及方法能在渾濁的水體中采集清晰的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在工程實(shí)踐中的應(yīng)用更加的廣泛，尤其是在江河流域水下地址巡檢重有十分重要的價值；通過防水推桿和ROV載體調(diào)節(jié)攝像機(jī)的高度和傾角，能有效的改善攝像機(jī)在水下采取點(diǎn)云數(shù)據(jù)時造成的數(shù)據(jù)畸變；利用局域網(wǎng)搭建的通信系統(tǒng)能時時觀測水下環(huán)境，捕獲的點(diǎn)云數(shù)據(jù)也能及時的傳回地面控制站，相較于將捕獲數(shù)據(jù)存放于水下機(jī)器人上相比，局域網(wǎng)通信即使在長時間作業(yè)時設(shè)備由于故障造成漏水也不會導(dǎo)致捕獲的數(shù)據(jù)受損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渾濁水體環(huán)境下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種渾濁水體環(huán)境下三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前三維點(diǎn)云技術(shù)已被廣泛的運(yùn)用于機(jī)器人定位導(dǎo)航，在三維建模方面三維點(diǎn)云用于工程測量，災(zāi)害監(jiān)測，文物保護(hù)等多方面。目前三維點(diǎn)云在空氣中的運(yùn)用已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，但是三維點(diǎn)云對水下環(huán)境的應(yīng)用還十分的欠缺，在水下的運(yùn)用也是基于海洋的探索間接，對應(yīng)用于自然渾濁水體下的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取還沒有涉及，尤其是同通過ROV水下機(jī)器人做載體，把在三維點(diǎn)云檢測運(yùn)用于水電大壩消力池底部或泄洪大壩底部的缺陷數(shù)據(jù)的檢測與獲取。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于提供一種渾濁水體環(huán)境下三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，其能夠緩解上述問題。

為了緩解上述的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供了一種渾濁水體環(huán)境下三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：

地面控制站；

水下機(jī)器人，其與所述地面控制站通過有線局域網(wǎng)信號連接；

點(diǎn)云數(shù)據(jù)前端采集裝置，其固定于所述水下機(jī)器人，并包括亞克力箱體、防水推桿以及點(diǎn)云采集模塊；

所述亞克力箱體為內(nèi)部裝有清水的全密封結(jié)構(gòu)，其固定連接于所述水下機(jī)器人；

防水推桿，其常靜止部與所述亞克力箱體固定連接，且常靜止部的推桿伸出端穿入所述亞克力箱體內(nèi)，所述防水推桿與所述水下機(jī)器人電性連接；

所述點(diǎn)云采集模塊包括攝像機(jī)、UPboard板載PC以及防水密封盒，所述防水密封盒置于所述亞克力箱體內(nèi)并安裝在所述防水推桿的推動端，所述UPboard板載PC和所述攝像機(jī)均安裝于所述防水密封盒內(nèi)，所述攝像機(jī)與所述UPboard板載PC電性連接，所述UPboard板載PC與所述水下機(jī)器人通過有線局域網(wǎng)信號連接，所述防水密封盒設(shè)置有透明玻璃板，所述攝像機(jī)正對所述透明玻璃板，所述攝像機(jī)能依次透過所述透明玻璃板、所述透過亞克力箱體內(nèi)的清水以及所述透過亞克力箱體的透明箱壁，獲取所述透過亞克力箱體外的點(diǎn)云圖像數(shù)據(jù)。

本技術(shù)方案的技術(shù)效果是：能在渾濁的水體中采集清晰的點(diǎn)云圖像數(shù)據(jù)，在工程實(shí)踐中的應(yīng)用更加的廣泛，尤其是在江河流域水下地址巡檢重有十分重要的價值；利用局域網(wǎng)搭建的通信系統(tǒng)能實(shí)時觀測水下環(huán)境，捕獲的點(diǎn)云圖像數(shù)據(jù)也能及時的傳回地面控制站，相較于將捕獲數(shù)據(jù)存放于水下機(jī)器人上相比，局域網(wǎng)通信即使在長時間作業(yè)時設(shè)備由于故障造成漏水也不會導(dǎo)致捕獲的數(shù)據(jù)受損。

可選地，所述亞克力箱體內(nèi)通過隔板分成兩個空間，所述防水推桿的靜止部的一部分由外至內(nèi)伸至其中一個空間，所述防水密封盒安裝于另一個空間，所述防水推桿的推動端穿過所述隔板并與所述防水密封盒固定連接。

可選地，所述透明玻璃板設(shè)置于所述防水密封盒的盒蓋部。

可選地，所述防水密封盒的盒蓋與盒體之間通過密封圈密封。

本技術(shù)方案的技術(shù)效果是：密封圈密封方式為可拆卸密封方式，便于點(diǎn)云采集模塊各部件之間的安裝以及防水設(shè)計(jì)。