[发明专利]一种用于TOF相机水下成像的图像深度矫正方法

权利要求书

1.一种用于TOF相机水下成像的折射矫正方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：采集水下图像信息

利用TOF相机采集水下图像信息，获取未校正前的图像深度d_m：

d_m＝(t_m/2)c_air

其中t_m是由TOF相机记录的光信号从相机中发射到光信号从目标物返回的时间，c_air为光信号在空气中的传播速度；

步骤2：求解TOF相机产生的光信号在相机与水下密封外壳透明介质之间的空气中的传播距离l_a和传播时间t_a，以及光信号在水下密封外壳透明介质内的传播距离l_h以及传播时间t_h；

l_a＝d_a/cosθ_a

l_h＝d_h/cosθ_h

其中d_a与d_h分别为相机与水下密封外壳透明介质的距离，以及水下密封外壳透明介质的厚度；θ_a为光信号由空气进入水下密封外壳透明介质的入射角，θ_h为经过水下密封外壳透明介质的折射角；η_h是光信号在水下密封外壳透明介质的折射率；

步骤3：根据公式

d_w＝x_o+l_wX_w/||X_w||

解算出TOF相机校正后的深度信息d_w，深度信息d_w为水下密封外壳透明介质外平面点x₀与水中目标物点x_w之间的深度信息；取x₀为坐标原点，X_w表示光信号从x₀坐标原点到水中目标物x_w的向量，X_w/||X_w||与X_w向量同向的单位向量，l_w表示x₀与x_w的距离，根据公式

计算得到，其中η_w是光信号在水中的折射率。

2.根据权利要求1所述一种用于TOF相机水下成像的折射矫正方法，其特征在于：

水下密封外壳透明介质采用石英玻璃，光信号在石英玻璃中的折射率η_h＝1.4584，光信号在水中的折射率η_w＝1.335。