[发明专利]一种基于Kinect的水下地形3D成像监测装置及其监测方法

说明书

本发明公开了一种基于Kinect的水下地形3D成像监测装置及其监测方法，涉及水下不规则的表面或轮廓的计量技术领域，其装置包括Kinect组件以及用于容纳Kinect组件的壳体，所述壳体的整体呈圆柱状，其由迎水端面板、背水端面板，以及外周面板合围形成，所述迎水端面板沿圆周方向均匀开设有进水孔，且进水孔的内部安装有滤网。本发明在突遇障碍物或者在检测时需要突然对某个地形进行详细检测时，第一驱动部件停止后，第二驱动部件能推动阻力板朝向外周面板一侧移动，以使的阻力板伸出外周面板，增大水阻，避免因残留推力而继续移动的时间过长，不能及时停止下来，容易使壳体发生漂移发生碰撞。

技术领域

本发明涉及水下不规则的表面或轮廓的计量技术领域，具体为一种基于Kinect的水下地形3D成像监测装置及其监测方法。

背景技术

随着水底工程的不断发展，对于水底地层的测量，要求就越来越迫切，准确地测量水底地层，可以大大减少工程钻的数量，加速工程的进展。现有技术中对海洋地质监测方式主要分为光学成像监测和声学成像监测。(1)光学成像监测：首先利用光学成像设备获取二维图像和时间数据；再根据二维图像及时间数据，生成首位图像、次位图像和末位图像；最后将首位图像、次位图像和末位图像进行拼接，得到拼接图像并根据拼接图像，生成三维图像。(2)声学成像监测：首先声呐头发射波束，波束经过障碍物反射，声呐头接收声音信号，将其转化为电信号；接着将这一电信号传输至水下光端机，光端机把电信号转化为光信号，光信号通过光缆传输至水上光端机，水上光端机把光信号转化为电信号传输至声纳控制单元；最后声纳控制单元利用声呐的操作软件，把声呐头扫描到的信息以图像的形式显示在显示屏上。

光学成像在水浓度高的水域监测效果差、成本高。具有高分辨率的光学成像设备在可见度差、含泥沙量大的内河、近海等水域作业时，会因水体对光的吸收、反射作用从而无法取得很好的探测效果。同时，现有的三维激光扫描价格高昂，致使监测绘成本高昂，声学成像监测效果受水体影响较大，灵活度低。虽能适用于上述水域，但其成像分辨率远低于光学成像，仍无法得到很好的探测结果。

同时现有的水下地形监测装置，在工作人员在操作使用过程中，由于水下水流情况复杂多变，突遇障碍物或者在检测时需要突然对某个地形进行详细检测时，在推进器停止后，壳体会因残留推力而继续移动的时间过长，不能及时停止下来，容易使壳体发生漂移碰撞，造成推进器损坏，从而影响水下探测工作的进行。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于Kinect的水下地形3D成像监测装置及其监测方法，以解决上述背景技术中提出突遇障碍物或者在检测时需要突然对某个地形进行详细检测时，在推进器停止后，壳体会因残留推力而继续移动的时间过长，不能及时停止下来，容易使壳体发生漂移碰撞，造成推进器损坏和目前水下地形3D成像监测装置受水的浑浊与可见度影响的问题、高分辨率的3D成像监测成本高昂的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种基于Kinect的水下地形3D成像监测装置，包括Kinect组件以及用于容纳Kinect组件的壳体，所述壳体的整体呈圆柱状，其由迎水端面板、背水端面板，以及外周面板合围形成，所述迎水端面板沿圆周方向均匀开设有进水孔，且进水孔的内部安装有滤网；

所述壳体的内部靠近迎水端面板的一端安装有隔板，所述隔板以使所述壳体的内部形成有集水腔和元件安装腔；

所述壳体的内部设置有推进机构，该推进机构包括：

动力组件，其包括同轴装配在所述壳体内部的推进筒，以及沿圆周方向均匀倾斜设置在推进筒内壁上的搅拌叶，所述推进筒具有延伸至集水腔内部的进水端，以及具有贯穿背水端面板的出水端，且所述推进筒的两端分别与所述隔板、背水端面板密封转动连接；动力组件还包括用于驱动所述推进筒转动的第一驱动部件；