[发明专利]浑浊水体环境下三维点云数据采集系统及方法

权利要求书

1.一种浑浊水体环境下三维点云数据采集系统，其特征在于，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、UP board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UP board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UP board板载PC电性连接，所述UP board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；

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。

2.根据权利要求1所述的浑浊水体环境下三维点云数据采集系统，其特征在于，所述透明玻璃板设置于所述防水密封盒的盒盖部。

3.根据权利要求1所述的浑浊水体环境下三维点云数据采集系统，其特征在于，所述防水密封盒的盒盖与盒体之间通过密封圈密封。

4.根据权利要求1所述的浑浊水体环境下三维点云数据采集系统，其特征在于，所述UPboard板载PC通过防水线缆组件与所述水下机器人电性连接，所述防水线缆组件包括两个防水航空插头以及将两个防水航空插头电性连接在一起的防水线缆，两个所述防水航空插头分别与所述水下机器人和所述UP board板载PC电性连接。

5.一种浑浊水体环境下三维点云数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将组装为一体的水下机器人和点云数据前端采集装置置于待观测水域；

S2、摄像机透过透明玻璃板、亚克力箱体内的清水以及透过亚克力箱体的透明箱壁，实时获取亚克力箱体外的点云图像数据，并将点云图像数据通过局域网传输至地面控制站；

S3、通过地面控制站向水下机器人发出移动控制信号，利用水下机器人带动点云数据前端采集装置移动至点云图像数据目标采集点；

S4、通过地面控制站向水下机器人发出摄像机倾斜角度调节信号以及防水推杆伸缩信号，水下机器人在水下调整自身姿态以调节摄像机的倾斜角度，水下机器人同时控制防水推杆做伸缩动作，通过防水推杆的伸缩动作调节摄像机的高度，以补偿点云图像数据采集光线的偏折角度，直至消除点云图像数据的畸变；

S5、摄像机实时获取点云图像数据目标采集点的点云图像数据，并通过局域网将没有产生畸变的点云图像数据上传至地面控制站。