[发明专利]一种适用于水槽的人工鱼礁堆积形态测量装置及方法

权利要求书

1.适用于水槽的人工鱼礁堆积形态测量装置，包括主控计算机（1）和水槽（6），其特征在于该水槽（6）底部设有托盘（8），顶部设有滑动支座（5）和滑动座（9），滑动支座（5）和滑动座（9）下方分别设有连接杆（3），其中滑动座（9）的连接杆（3）底部安装标定板（10），标定板（10）为黑白棋盘格标定板；滑动支座（5）的连接杆（3）底部安装扫描装置（4），所述扫描装置（4）包括密封舱（12），密封舱（12）内有控制板（17）和双目摄像机（14），双目摄像机（14）的两个镜头前端安装滤光片（13），滤光片（13）为520nm高透可见光截止滤光片，密封舱（12）顶部设有防水数字舵机（16），防水数字舵机（16）上安装520nm的一字线激光器（15）；一字线激光器（15）投射方向与双目摄像头朝向一致；防水数字舵机（16）跟控制板（17）通过数据线相连，控制板（17）和双目摄像机（14）分别通过数据线与主控计算机（1）相连；

所述控制板（17）采用ArduinoUNO开发板；

所述的一字线激光器（15）还配有外置的激光器电源（2）。

2.利用上述装置测量人工鱼礁堆积形态的方法，其特征是包括以下步骤：

（1）在水槽（6）中布置扫描装置（4），使扫描装置（4）浸没于水中，扫描装置（4）通过数据线与主控计算机（1）相连；

（2）用黑白棋盘格标定板（10）标定扫描装置（4），标定时，将标定板（10）伸入水槽（6）内，标定板与双目摄像机（14）之间的距离在所测量的深度范围之内，同时确保标定板（10）中所有黑白棋盘格完整出现在双目摄像头所采集的画面内部，然后在所需测量深度范围内逐步移动标定板（10），同时通过主控计算机（1）采集标定板在不同位置的图像，以确保所采集的图像覆盖所需测量范围；

（3）取出标定板（10）和扫描装置4，对采集到的标定图像进行分析和计算，获得标定参数；

（4）在水槽（6）内进行投礁；

（5）调整扫描装置（4）与连接杆（3）的连接位置，使扫描装置（4）浸没于水中后双目摄像头朝向礁体，通过主控计算机（1）启动扫描装置（4），数字舵机（16）带动激光器（15）投射的线结构光移动，基于所获得的标定参数，计算机对采集到的具有线结构光投射纹理的图像进行分析和处理，得到人工鱼礁堆积的水下三维坐标。