[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于水下的三維掃描成像設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022256726.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN214747806U
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張賓;李苗;盧亞麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島圖海緯度科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G01V8/10
• 代理公司: 合肥晨創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34162
• 代理人: 康培培

本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種應(yīng)用于水下的三維掃描成像設(shè)備，所述三維掃描設(shè)備搭載于無人潛水器ROV，所述三維掃描成像設(shè)備包括：掃描成像系統(tǒng)，所述掃描成像系統(tǒng)用于采集目標(biāo)成像物的圖像信息；云臺(tái)，所述掃描成像系統(tǒng)安裝于所述云臺(tái)上，用于控制所述掃描成像系統(tǒng)移動(dòng)；耐壓控制艙，所述耐壓控制艙用于對(duì)所述掃描成像系統(tǒng)采集的圖像信息進(jìn)行處理；可旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂，所述可旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂用于控制所述云臺(tái)垂直方向旋轉(zhuǎn)掃描或水平方向旋轉(zhuǎn)掃描。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及海洋探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于水下的三維掃描成像設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，海洋復(fù)雜地形掃描多數(shù)依靠聲學(xué)系統(tǒng)，掃描面積大，設(shè)備體積大，精度低，細(xì)節(jié)還原差，適合大面積的地形掃描，對(duì)于海底管道或者沉船等的細(xì)節(jié)展示效果差；目前水下復(fù)雜地形掃描系統(tǒng)大都搭載在船舶上，設(shè)備功耗較大，不適合搭載到中小型ROV上，使用便利性較差；現(xiàn)有水下復(fù)雜地形掃描系統(tǒng)中的光學(xué)掃描設(shè)備，需要長(zhǎng)臂支架放置激光器和攝像機(jī)，體積較大，無法應(yīng)用到復(fù)雜工況中，而且傳統(tǒng)水下復(fù)雜地形掃描系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)需要后期處理才能展示掃描物體的三維圖形，實(shí)時(shí)性差，不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。

因此，目前亟需一種可以方便搭載在ROV平臺(tái)上的三維掃描成像設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供了一種應(yīng)用于水下的三維掃描成像設(shè)備，可以方便搭載在ROV平臺(tái)上的三維掃描成像設(shè)備。

第一方面，提供了一種三維掃描設(shè)備搭載于無人潛水器ROV，所述三維掃描成像設(shè)備包括：掃描成像系統(tǒng)，所述掃描成像系統(tǒng)用于采集目標(biāo)成像物的圖像信息；云臺(tái)，所述云臺(tái)包括固定底座5，以及相互正交的第一步進(jìn)電機(jī)6和第二步進(jìn)電機(jī)7，所述掃描成像系統(tǒng)安裝于所述云臺(tái)上，所述第一步進(jìn)電機(jī)6用于控制所述掃描成像系統(tǒng)水平方向移動(dòng)，所述第二步進(jìn)電機(jī)7用于控制所述掃描成像系統(tǒng)豎直方向移動(dòng)；耐壓控制艙，耐壓控制艙包括耐壓殼體、電源轉(zhuǎn)換部分、視頻處理部分、圖像渲染部分以及信號(hào)傳輸部分，所述耐壓控制艙用于對(duì)所述掃描成像系統(tǒng)采集的圖像信息進(jìn)行處理；可旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂，所述機(jī)械臂用于控制所述云臺(tái)在豎直方向上下移動(dòng)，所述機(jī)械臂還可以控制所述云臺(tái)繞所述機(jī)械臂的軸線旋轉(zhuǎn)，所述可旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂用于控制所述云臺(tái)垂直方向旋轉(zhuǎn)掃描或水平方向旋轉(zhuǎn)掃描；其中，所述掃描成像系統(tǒng)通過高速水密纜與所述耐壓控制艙之間傳輸所述掃描成像系統(tǒng)采集的圖像信息，所述高速水密纜還用于傳輸所述耐壓控制艙配置于所述掃描成像系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)，所述ROV與所述耐壓控制艙通過光纖復(fù)合纜傳輸所述耐壓控制艙處理后的圖像信息，所述ROV與所述耐壓控制艙還通過光纖復(fù)合纜傳輸掃描控制命令，所述耐壓控制艙與所述云臺(tái)之間通過水密纜傳輸所述掃描控制命令，所述掃描控制命令，所述掃描控制命令用于驅(qū)動(dòng)所述云臺(tái)按照所述掃描控制命令進(jìn)行掃描，所述云臺(tái)與所述耐壓控制艙之間還通過水密纜傳輸所述云臺(tái)的位置信息。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述掃描成像系統(tǒng)包括線激光器1，黑白掃描相機(jī)2和彩色補(bǔ)償相機(jī)3，所述掃描成像裝置還包括LED照明燈4，所述LED照明燈用于為所述彩色補(bǔ)償相機(jī)3提供照明,所述線激光器1和所述黑白掃描相機(jī)2、所述彩色補(bǔ)償相機(jī)3位于同一水平線，所述掃描成像系統(tǒng)還包括2組由振鏡電機(jī)和振鏡鏡片組成的光學(xué)組件，所述2組光學(xué)組件用于調(diào)節(jié)所述線激光器1發(fā)出的激光光束的掃描范圍，所述黑白掃描相機(jī)2的采集幀數(shù)大于200幀/s，所述彩色補(bǔ)償相機(jī)3的采集幀數(shù)小于120幀/s。

結(jié)合第一方面及其上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述掃描成像系統(tǒng)的殼體材質(zhì)為鋁合金或鈦合金，所述線激光器1為功率在500mW和1W之間的藍(lán)綠線激光器，所述線激光器1與所述黑白掃描相機(jī)2的間距為20～30cm。

結(jié)合第一方面及其上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一步進(jìn)電機(jī)6和所述第二步進(jìn)電機(jī)7的步長(zhǎng)從為0.0005°～0.036°，所述云臺(tái)內(nèi)部集成旋轉(zhuǎn)變壓器向所述耐壓控制艙反饋所述云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。