[發明專利]一種用于TOF相機水下成像的圖像深度矯正方法有效
| 申請號： | 202110086451.1 | 申請日： | 2021-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN112946687B | 公開（公告）日： | 2022-07-26 |
| 發明（設計）人： | 高劍;邊琛益;梁曉敏;張元旭 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學 |
| 主分類號： | G01S17/894 | 分類號： | G01S17/894;G01S7/497 |
| 代理公司： | 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290 | 代理人： | 高凌君 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 tof 相機 水下 成像 圖像 深度 矯正 方法 | ||
1.一種用于TOF相機水下成像的折射矯正方法，其特征在于：包括以下步驟：
步驟1：采集水下圖像信息
利用TOF相機采集水下圖像信息，獲取未校正前的圖像深度dm：
dm＝(tm/2)cair
其中tm是由TOF相機記錄的光信號從相機中發射到光信號從目標物返回的時間，cair為光信號在空氣中的傳播速度；
步驟2：求解TOF相機產生的光信號在相機與水下密封外殼透明介質之間的空氣中的傳播距離la和傳播時間ta，以及光信號在水下密封外殼透明介質內的傳播距離lh以及傳播時間th；
la＝da/cosθa
lh＝dh/cosθh
其中da與dh分別為相機與水下密封外殼透明介質的距離，以及水下密封外殼透明介質的厚度；θa為光信號由空氣進入水下密封外殼透明介質的入射角，θh為經過水下密封外殼透明介質的折射角；ηh是光信號在水下密封外殼透明介質的折射率；
步驟3：根據公式
dw＝xo+lwXw/||Xw||
解算出TOF相機校正后的深度信息dw，深度信息dw為水下密封外殼透明介質外平面點x0與水中目標物點xw之間的深度信息；取x0為坐標原點，Xw表示光信號從x0坐標原點到水中目標物xw的向量，Xw/||Xw||與Xw向量同向的單位向量，lw表示x0與xw的距離，根據公式
計算得到，其中ηw是光信號在水中的折射率。
2.根據權利要求1所述一種用于TOF相機水下成像的折射矯正方法，其特征在于：
水下密封外殼透明介質采用石英玻璃，光信號在石英玻璃中的折射率ηh＝1.4584，光信號在水中的折射率ηw＝1.335。
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