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中国海洋大学学报(自然科学版)2025年第10期:基于交叉线约束插值的水下激光线扫描快速三维成像技术研究

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作者:卢泽宇;魏自浩;周珏;范承成;管帅;李萌;张喜林;郭金家;

单位:中国海洋大学物理与光电工程学院;青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室;

摘要:作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。扫描速度是动态扫描过程中影响线扫描成像精度的重要因素,在快速扫描成像的情况下,需要一种快速、稳定和准确的插值方法进行点云的加密。本文针对快速扫描下点云缺失的问题,提出了一种交叉激光线约束的点云插值方法,利用交叉激光线上点做约束,通过分行插值和带约束条件的移动最小二乘法进行点云插值。在实验室采用杠铃片和扇贝作为目标物,对基于交叉激光约束的点云插值方法进行验证。结果表明,针对杠铃片和扇贝扫描时,与单线插值相比,交叉线约束方法的整体精度提高约3倍。该方法可以有效提高测量精度和目标形貌还原程度,有利于实现高分辨率的水下快速三维成像。

关键词:激光线扫描;;水下成像;;交叉激光线约束;;点云插值;;三维重建

基金资助:国家重点研究发展计划项目(2022YFC2807700);; 崂山实验室科技创新项目(2021QNLM020002-5);; 山东省重点研究发展计划项目(2023CXGC01040102)资助~~