Binocular Structured Light 3-D Reconstruction System for Low-Light Underwater Environments: Design, Modeling, and Laser-Based Calibration

水下 计算机视觉 计算机科学 人工智能 校准 双眼视觉 单眼 光学 物理 地质学 海洋学 量子力学
作者
Yaming Ou,Junfeng Fan,Chao Zhou,Shifei Tian,Long Cheng,Min Tan
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:72: 1-14 被引量:24
标识
DOI:10.1109/tim.2023.3261941
摘要

The three dimensional (3D) perception of the low-light underwater environment has always been a major challenge which greatly limits the underwater operations. In this paper, an underwater active vision measurement system based on binocular structured light is designed to achieve high precision 3D reconstruction. Firstly, the fusion technology of binocular camera and laser addresses underwater optical attenuation and feature sparsity. Then, in order to avoid the huge inertia caused by the overall movement of the system, a laser scanner based on the mirror-galvanometer is used to accomplish static scanning of the scene. Subsequently, considering the influence of multiple media, underwater refraction models including monocular imaging model, binocular ranging model, and binocular polar curve constraint model are systematically proposed. What's more, the conventional checkerboard-based passive visual calibration method is ineffective for low-light waters. Therefore, a simple calibration block is designed, and a new multi-objective laser-based calibration algorithm based on laser geometric constraints is proposed. Finally, the effectiveness of the system is verified by analyzing the 3D reconstruction results of underwater objects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Likz完成签到,获得积分10
1秒前
777发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
cdercder应助简单采纳,获得10
4秒前
4秒前
黎医生发布了新的文献求助10
7秒前
晨珂完成签到,获得积分10
8秒前
yifei完成签到,获得积分10
9秒前
cdgbdfbsfdvsd完成签到,获得积分10
10秒前
陈少华完成签到 ,获得积分10
11秒前
凤兮完成签到 ,获得积分10
14秒前
慧喆完成签到 ,获得积分10
17秒前
z_king_d_23完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Ha完成签到,获得积分10
19秒前
hehuan0520完成签到,获得积分0
19秒前
CYT完成签到,获得积分10
20秒前
woshiwuziq完成签到 ,获得积分10
21秒前
L~完成签到,获得积分10
24秒前
王科研完成签到,获得积分10
25秒前
沐沐心完成签到 ,获得积分10
25秒前
小何完成签到 ,获得积分10
26秒前
高大绝义完成签到,获得积分10
28秒前
每天都要开心完成签到 ,获得积分10
28秒前
32秒前
yu完成签到 ,获得积分10
33秒前
777完成签到,获得积分10
34秒前
Myx完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
41秒前
42秒前
xinxin完成签到 ,获得积分10
43秒前
45秒前
刘小孩发布了新的文献求助10
51秒前
迟大猫应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
Aowu应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
美好乐松应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
迟大猫应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Textures of Liquid Crystals 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3671396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228175
关于积分的说明 9778895
捐赠科研通 2938498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610040
邀请新用户注册赠送积分活动 760520
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736020