水下三維激光成像(探測(cè))裝置采用激光線掃描方式,主要技術(shù)原理為激光三角測(cè)距法。具體工作方式為一束激光以一定的入射角度照射被測(cè)目標(biāo),激光在目標(biāo)表面發(fā)生反射和散射,在另一角度利用透鏡對(duì)反射激光匯聚成像,光斑成像在CCD(Charge-coupled Device,感光耦合組件)位置傳感器上。當(dāng)被測(cè)物體沿激光方向發(fā)生移動(dòng)時(shí),位置傳感器上的光斑將產(chǎn)生移動(dòng),其位移大小對(duì)應(yīng)被測(cè)物體的移動(dòng)距離,因此可通過算法設(shè)計(jì),由光斑位移距離計(jì)算出被測(cè)物體與基線的距離值。三角法利用激光發(fā)射端與信號(hào)接收端存在幾何位置差,降低水體后向散射引起的噪聲干擾,大幅度提高激光雷達(dá)圖像的信噪比,以獲取目標(biāo)高分辨率三維圖像。
應(yīng)用場(chǎng)景
管線調(diào)查及測(cè)量
風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)測(cè)及維護(hù)
地形地貌高精度掃描測(cè)繪
水下考古調(diào)查
油氣水下結(jié)構(gòu)檢查
港口、大壩、碼頭等巡檢
MCM探雷檢測(cè)
大型船只船底檢測(cè)
水下激光線掃描系統(tǒng)基于結(jié)構(gòu)光三維成像原理,2019和2020年搭載ROV在1000米水深,距底1-10m的高度水平移動(dòng),對(duì)系統(tǒng)下方5-10m寬度的海底地形地貌三維信息進(jìn)行獲取。通過獲取攜帶目標(biāo)三維信息的視頻圖像后,使用相關(guān)算法對(duì)視頻信息進(jìn)行處理,提取目標(biāo)三維點(diǎn)云。包括視頻圖像預(yù)處理、光條提取、光條處理與點(diǎn)云轉(zhuǎn)換,得到目標(biāo)表面的三維點(diǎn)云。目前已完成水下平坦沙坡區(qū)、大面積碳酸鹽結(jié)殼巖石區(qū)與平坦沉淀區(qū),不同地貌水下實(shí)地掃描。
系統(tǒng)參數(shù) | LS-U | LS-L | ||
綜合參數(shù) | 掃描量程 | 0.5-2.5m | 1.5-10m | |
單線點(diǎn)數(shù) | 1200/2400 | 2400 | ||
掃描角度 | 50° | 50° | ||
推掃模式 | X軸分辨率(推掃方向) | 4mm@0.5節(jié) | 4mm@0.5節(jié) | |
Y軸分辨率(線激光方向) | 0.5mm@0.5m 1mm@1.5m 2mm@2.5m | 2mm@3m 3mm@5m 5mm@10m | ||
Z軸分辨率(深度方向) | 0.7mm@0.5m 3mm@1.5m 5mm@2.5m | 0.5mm@3m 1mm@5m 2mm@10m | ||
轉(zhuǎn)掃模式 | 角度分辨率 | 0.08°/360° | 0.08°/360° | |
電器參數(shù) | 激光器 | 80mW | 500mW | |
波長(zhǎng) | 450/520nm | 450/520nm | ||
電源輸入 | 24VDC/10W | 48VDC/50W | ||
通信 | 千兆以太網(wǎng)通信 | 千兆以太網(wǎng)通信 | ||
機(jī)械參數(shù) | 適用水深 | 1000,2000,4000,6000可選 | 1000,2000,4000,6000可選 | |
重量 | 約10kg | 約20kg |