[實用新型]船舶高度測量裝置

有效

• 申請號: 202020137496.8
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN211147588U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 李沛林;姜璐
• 申請（專利權）人: 北京馭光科技發展有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 北京方可律師事務所 11828
• 代理人: 吳艷;郝東暉

本申請公開一種船舶高度測量裝置，其包括分別用于掃描船體和水面以獲得三維數據的第一和第二激光三維掃描裝置，其中第一激光三維掃描裝置相對于第二激光三維掃描裝置具有已知的位姿關系。本申請的船舶高度測量裝置結合使用分別用于探測船體高度和水面位置的激光三維掃描裝置，使得能夠方便地測量船體相對于水面的位置，而且適用于不同的環境，使用靈活。

技術領域

本實用新型涉及一種三維測量技術，具體而言，涉及一種基于激光三維掃描技術的船舶測量裝置。

背景技術

船舶在通過船閘或橋梁時，為了避免因船身或載有的貨柜過高而發生碰撞事故，需要對船舶的高度進行遠距離遙感測量。現有船舶高度測量大多采用圖像處理技術，利用攝像頭對船舶進行拍攝，然后通過對拍攝得到的圖像進行處理得到船舶高度。然而，攝像頭的拍攝受環境影響大，而且基于圖像處理獲取三維信息需要系統具有較大的數據計算能力，由此造成一定的限制。

為此，人們探索和開發了基于激光雷達的船舶高度測量技術。例如中國專利CN109178234A公開了一種船舶干舷高度測量系統，該系統利用水位計以及安裝在橋梁下方的激光雷達來對船高進行測量，以避免碰撞。然而，這樣的技術也并非沒有缺陷。

例如，上述專利所披露的技術方案依賴于特定的安裝環境(橋梁下方)，因此無法滿足例如通過船閘時的船高測量需求，通用性差。此外，盡管激光雷達的單點測量精度高，但是如果對整個目標場景進行掃描，則存在相對數據稀疏的問題。單純基于激光雷達測量船舶高度，仍舊存在測不準的問題。

而且，通過激光雷達和水位計分別測量船體高度和水面位置，由于激光雷達與水位計分開安裝且相隔較遠，所以激光雷達相對于水位計的高度本身就難以精確確定；當變換測量地點時，水位計需要重新安裝或者激光雷達需要相對于水位計重新定位，帶來使用上的不便。

總之，現有的船舶高度測量技術還存在亟待改進之處。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種船舶高度測量裝置，其至少部分地克服了現有船舶高度測量技術中的不足。

根據本發明實施例，提供了一種船舶高度測量裝置，其包括：第一激光三維掃描裝置，其掃描船體并獲得船體的三維數據；和第二激光三維掃描裝置，其掃描水面并獲得水面的三維數據，其中，所述第一激光三維掃描裝置相對于所述第二激光三維掃描裝置具有已知的位姿關系。

優選地，所述第一激光三維掃描裝置與所述第二激光三維掃描裝置相鄰設置，且兩者相對于水平面具有不同的俯仰角度。

在一些實施例中，所述船舶高度測量裝置還可以包括相機，該相機相對于所述第一激光三維掃描裝置具有已知的位姿關系，其用于獲取船體的二維圖像。在這樣的實施例中，優選，第一激光三維掃描裝置、第二激光三維掃描裝置以及相機彼此鄰近并布置在同一平面內。所述第一激光三維掃描裝置可以包括相對于所述相機對稱分布的至少兩臺激光雷達。更優選地，所述第一激光三維掃描裝置包括以所述相機為中心對稱布置的四臺激光雷達，所述相機布置在九宮格陣列的中心，所述四臺激光雷達布置在所述九宮格中位于相機上、下、左、右的四個正對的位置，所述第二激光三維掃描裝置布置在所述九宮格中的頂角位置。

在一些實施例中，所述第一激光三維掃描裝置、所述第二激光三維掃描裝置以及所述相機安裝在一托架上，所述托架具有用于高度調節機構和俯仰角度調節機構。

在一些實施例中，所述船舶高度測量裝置還可以包括計算單元，該計算單元與所述第一激光三維掃描裝置和所述第二激光三維掃描裝置連接，其接收所述水面的三維數據和所述船體的三維數據，并計算船體高度。

在另一些實施例中，所述船舶高度測量裝置還可以包括計算單元，該計算單元與所述第一激光三維掃描裝置、第二激光三維掃描裝置以及相機連接，其接收所述船體的三維數據以計算船體高度，接收所述水面的三維數據以計算船體相對于水面的高度，以及接收所述船體的二維圖像并基于該二維圖像對所述船體高度進行修正。