[发明专利]浑浊水体环境下三维点云数据采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种浑浊水体环境下三维点云数据采集系统及方法，涉及浑浊水体环境下的点云数据采集技术领域，该系统及方法能在浑浊的水体中采集清晰的点云数据，在工程实践中的应用更加的广泛，尤其是在江河流域水下地址巡检重有十分重要的价值；通过防水推杆和ROV载体调节摄像机的高度和倾角，能有效的改善摄像机在水下采取点云数据时造成的数据畸变；利用局域网搭建的通信系统能时时观测水下环境，捕获的点云数据也能及时的传回地面控制站，相较于将捕获数据存放于水下机器人上相比，局域网通信即使在长时间作业时设备由于故障造成漏水也不会导致捕获的数据受损。

技术领域

本发明涉及浑浊水体环境下的点云数据采集技术领域，具体而言，涉及一种浑浊水体环境下三维点云数据采集系统及方法。

背景技术

目前三维点云技术已被广泛的运用于机器人定位导航，在三维建模方面三维点云用于工程测量，灾害监测，文物保护等多方面。目前三维点云在空气中的运用已经得到了迅速的发展，但是三维点云对水下环境的应用还十分的欠缺，在水下的运用也是基于海洋的探索间接，对应用于自然浑浊水体下的三维点云数据的获取还没有涉及，尤其是同通过ROV水下机器人做载体，把在三维点云检测运用于水电大坝消力池底部或泄洪大坝底部的缺陷数据的检测与获取。

发明内容

本发明在于提供一种浑浊水体环境下三维点云数据采集系统及方法，其能够缓解上述问题。

为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种浑浊水体环境下三维点云数据采集系统，包括：

地面控制站；

水下机器人，其与所述地面控制站通过有线局域网信号连接；

点云数据前端采集装置，其固定于所述水下机器人，并包括亚克力箱体、防水推杆以及点云采集模块；

所述亚克力箱体为内部装有清水的全密封结构，其固定连接于所述水下机器人；

防水推杆，其常静止部与所述亚克力箱体固定连接，且常静止部的推杆伸出端穿入所述亚克力箱体内，所述防水推杆与所述水下机器人电性连接；

所述点云采集模块包括摄像机、UPboard板载PC以及防水密封盒，所述防水密封盒置于所述亚克力箱体内并安装在所述防水推杆的推动端，所述UPboard板载PC和所述摄像机均安装于所述防水密封盒内，所述摄像机与所述UPboard板载PC电性连接，所述UPboard板载PC与所述水下机器人通过有线局域网信号连接，所述防水密封盒设置有透明玻璃板，所述摄像机正对所述透明玻璃板，所述摄像机能依次透过所述透明玻璃板、所述透过亚克力箱体内的清水以及所述透过亚克力箱体的透明箱壁，获取所述透过亚克力箱体外的点云图像数据。

本技术方案的技术效果是：能在浑浊的水体中采集清晰的点云图像数据，在工程实践中的应用更加的广泛，尤其是在江河流域水下地址巡检重有十分重要的价值；利用局域网搭建的通信系统能实时观测水下环境，捕获的点云图像数据也能及时的传回地面控制站，相较于将捕获数据存放于水下机器人上相比，局域网通信即使在长时间作业时设备由于故障造成漏水也不会导致捕获的数据受损。

可选地，所述亚克力箱体内通过隔板分成两个空间，所述防水推杆的静止部的一部分由外至内伸至其中一个空间，所述防水密封盒安装于另一个空间，所述防水推杆的推动端穿过所述隔板并与所述防水密封盒固定连接。

可选地，所述透明玻璃板设置于所述防水密封盒的盒盖部。

可选地，所述防水密封盒的盒盖与盒体之间通过密封圈密封。

本技术方案的技术效果是：密封圈密封方式为可拆卸密封方式，便于点云采集模块各部件之间的安装以及防水设计。