基于线激光三角测距法的鱼体测距研究

作     者：俞圣池 李佳康 熊鑫泉 贺刘刚 何瑞麟 戴阳 YU Shengchi;LI Jiakang;XIONG Xingquan;HE Liugang;HE Ruilin;DAI Yang

作者机构：上海海洋大学信息学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室上海200090 崂山实验室山东青岛266237 

出 版 物：《渔业现代化》 (Fishery Modernization)

年 卷 期：2024年第51卷第1期

页      面：80-89页

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 

基　　金：上海市2020年度科技创新行动计划(20dz1206400) 崂山实验室科技创新项目(LSKJ202201801) 

主　　题：激光测距 测距法 三角测距法 光斑 鱼体测距 

摘      要：针对水下单目非接触测量鱼体大小问题,通常需要测量水下鱼体距离获取其表面的三维信息,提出了一种基于线激光三角测距法的鱼体测距方案,并对水下激光测距技术展开研究。根据光路原理测距需要测量多个参数,过程复杂且误差大,计算速度慢。本研究测距方案首先通过张正友标定法实现了图像的畸变矫正还原了图像的真实性。使用OpenCv开源库识别鱼体表面的激光轮廓,自定算法提升了轮廓识别的准确率,对激光轮廓进行重心分析法并得出激光亮度重心坐标。通过分析激光图像点坐标与空间坐标的位移关系,拟合一元五阶多项式回归模型预测距离,简化了参数。结果显示:激光重心识别并不连续,但在鱼体身上都能准确识别。测距模型平均误差5.6 mm,测试的样本中80%预测结果的误差都在7.0 mm内,最大误差也在标定的2 cm内,能够满足鱼体测距的误差大小。研究表明,本方法可为进一步研究鱼体尺寸大小的表面三维信息获取提供参考。