[发明专利]一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统

权利要求书

1.一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，包括：

载体，用于控制本系统在水下空间进行目标物体扫描，并获取系统实时惯导数据；

水下激光发射单元，搭载在所述载体上，所述水下激光发射单元包括多个不同波段的线性激光器，各线性激光器发射的激光线两两交叉，与目标物表面形成多激光波段的交叉线阵；

水下成像仪，搭载在所述载体上，用于采集表面覆盖所述交叉线阵的目标物的图像序列；

控制单元，用于接收所述的惯导数据和所述的图像序列，从所述图像序列中提取交叉线阵坐标数据，再基于三角三测距原理，计算得到目标物交叉线阵上各点与水下成像仪的相对坐标，将所述惯导数据与所述相对坐标相结合，得到目标物表面交叉线阵的空间坐标。

2.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述水下成像仪、水下激光发射单元平行安装于支架上，所述支架安装在载体上。

3.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述水下成像仪包括成像仪密封舱以及安装在成像仪密封舱内的成像镜头、液晶可调谐滤光片、微光相机、对焦控制电路和集线器；所述成像镜头、液晶可调谐滤光片和微光相机依次布置在同一光轴上；微光相机、液晶可调谐滤光片和对焦控制电路均通过集线器与控制单元，对焦控制电路控制成像镜头进行对焦。

4.根据权利要求3所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述成像镜头采用电动对焦镜头。

5.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述控制单元包括控制单元密封舱以及安装在控制单元密封舱内的微型工控机，所述水下成像仪和载体均与微型工控机相连，微型工控机接收所述的图像序列和所述的惯导数据，从所述图像序列中提取交叉线阵坐标数据，基于三角三测距原理，计算得到目标物交叉线阵上各点与水下成像仪的相对坐标，在将所述惯导数据与所述相对坐标数据相结合，得到目标物表面交叉线阵的空间坐标。

6.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述控制单元还包括电源管理模块，所述电源管理模块为所述水下成像仪、水下激光发射单元提供电压。

7.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述控制单元还包括存储模块，所述存储模块与微型工控机相连，用于存储所述空间坐标。

8.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述水下激光发射单元包括水下激光发射单元密封舱以及安装在水下激光发射单元密封舱内的多个不同波段的线性激光器。

9.根据权利要求8所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述线性激光器呈正多边形平行排布；各线性激光器发射的线结构光形成的闭合多边形为正多边形。

10.根据权利要求1所述的一种水下多波段交叉线阵激光三维扫描系统，其特征在于，所述载体在水下进行移动并将惯导数据传输至控制单元。