面向浑浊水体的三维环境重建关键问题研究

发布时间：2025-02-05 10:08

　　本文主要围绕浑浊水体下的三维环境重建算法展开研究。本文既借鉴了众多研究者对不同大气厚度下的图像除雾算法,又考虑了水下图像衰减因素的复杂性,结合在纹理特征缺失下的三维环境重建算法,设计出一种能够适应水下浑浊度在一定范围内变化的三维重建算法。本文的主要研究内容包括:第一,不同浑浊环境下的浑浊度量化研究。当水下机器人在不同的浑浊环境下作业时,环境的浑浊度是不一样的,因此需要明确水下机器人在不同浑浊环境下的浑浊度范围。在本文中借助浊度仪根据散射法的原理测量在不同环境下的浑浊度范围,然后根据测量得到的浑浊度范围对其进行浑浊分级。第二,不同浑浊度范围下的图像增强模型研究。本文考虑在浑浊水体下所采集视频数据的特殊性,首先将影响水下成像的干扰因素主要分为四类:吸收和散射、内散射、多重散射以及随机噪声;然后分别对这几种因素所造成的图像衰减进行分析,先利用导向滤波器除去随机噪声对图像的干扰,并建立人造光模型,将水下机器人自身携带的光源与太阳光光源综合考虑,接着将干扰因素数学模型化,建立图像增强模型,最后讨论在不同参数下基于GGD的PSF函数值的变化。第三,衰减因素影响下的三维环境重建算法研究。本文充分考虑到...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３人工鱼礁?图１．４全海深ＡＲＶ??１??

１．１研究背景??海洋蕴藏着丰富的油气、矿产以及生物基因等资源，导致越来越多的国家将??目光聚集在海洋的开发上（如图１．１）。但是由于海洋环境的流动性、多变性以及??浑浊扰动性较大，开采成为了一个最大的难题。作为开发海洋的重要载体之一一??一水下机器人，随着海洋开发的进程不断加快....

图１．１海底环境探测?图１．２舟山附近海域现状??考虑到我国东部近海海域大多处于浑浊状态，如图１．２所示，无法直接有效??

１．１研究背景??海洋蕴藏着丰富的油气、矿产以及生物基因等资源，导致越来越多的国家将??目光聚集在海洋的开发上（如图１．１）。但是由于海洋环境的流动性、多变性以及??浑浊扰动性较大，开采成为了一个最大的难题。作为开发海洋的重要载体之一一??一水下机器人，随着海洋开发的进程不断加快....

图１．５在陆地上的基于单目相机的三维环境重建??

一种是基于双目相机的三维环境重建，剩下的一种是基于深度相机的三维??环境重建。在陆地上基于不同传感器的三维环境重建算法中，目前国内外都具有??了一定的研究成果。如图１．５是由慕尼黑工业大学的Ｊａｋｏｂ等人提出一种无特征??的单目视觉?ＳＬＡＭ?（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｏｃａｌ....

图１．６水下环境的稀疏三维环境重建??

??轉??图１．５在陆地上的基于单目相机的三维环境重建??通过综合分析公开发表的文献，本文将三维环境重建算法分为两大类：一类??是现阶段应用于陆地上的三维环境重建算法；一类是现阶段应用于水下的三维环??境重建算法。而目前能够在水下使用的三维环境重建算法大多是稀疏重建无法看??清目....

本文编号：4029669