[发明专利]基于可控光平面的水下三维重绘装置及重绘方法

权利要求书

1.一种基于可控光平面的水下三维重绘装置，包括含软件的计算机控制装置(10)、带有反射镜片(8)的光平面控制装置(1)、CCD摄像机(3)以及光平面发生器(2)，其特征是还包括带有正面为玻璃窗(5)的密封壳体(4)和密封壳体(4)一侧的防水接口(6)，且光平面控制装置(1)和CCD摄像机(3)固定在密封壳体(4)底座两端，光平面发生器(2)紧挨光平面控制装置(1)的反射镜片(8)而且固定在密封壳体(4)的底座上，并使出射光正好投射到反射镜片(8)的旋转轴线上。

2.如权利要求1所述的水下三维重绘装置，其特征在于上述密封壳体(4)是尺寸为600mm*180mm*180mm的长方框体。

3.利用权利要求1所述的水下三维重绘装置进行重绘的方法，其特征是首先分别以光平面控制装置(1)和CCD摄像机(3)建立世界坐标系o_wx_wy_wz_w和摄像机坐标系o_cx_cy_cz_c；再对折射前的光平面方程Ax+By+Cz＝D进行修正，求取折射后的光平面方程a₃x+b₃y+c₃z＝d₃；再求取折射补偿参数k，将每个被测点的像素坐标(u，v)补偿为(ku，kv)；最后根据修正后的光平面方程a₃x+b₃y+c₃z＝d₃和被测点像素坐标(ku，kv)，以及光平面(7)与CCD摄像机(3)之间的几何关系，求解出被测点的坐标(x，y，z，)，获得所有被测点的坐标，即实现了被测物体的三维重绘。

4.如权利要求3所述的重绘的方法，其特征在于光平面(7)与CCD摄像机(3)之间的几何关系是：对于光平面(7)上一点P，在世界坐标系下坐标为(x_w，y_w，z_w)，在摄像机坐标系下坐标为(x_c，y_c，z_c)，在CCD靶面(9)上的像素坐标为(u，v)，CCD摄像机(3)的焦距为f时，

满足如下数学关系式：