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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种水下三维点云测量方法、电子设备及存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115239823B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210900329.8，技术领域涉及：G06T7/80；该发明授权一种水下三维点云测量方法、电子设备及存储介质是由吴刚;侯士通;吴涛;何小元;张健设计研发完成，并于2022-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下三维点云测量方法、电子设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种密封水箱装置的双目视觉水下三维点云测量方法、电子设备及存储介质，首先搭建双目视觉水下光学测量系统；使用平面标定板对双目相机系统进行空气标定，获得相机系统的内参和外参；构建水下多折射成像模型，采用密封水箱内外两套相机结合的方法，标定折射平面相对于密封水箱内相机系统的空间位置；双目相机系统结合导轨完成物体表面全周图像采集，并对采集获得初始图像进行图像增强与复原处理；根据处理后的双目相机采集的图像，利用三维数字图像相关方法获得局部光学三维点云数据，并根据水下多折射成像模型进行三维点云的修正；利用编码点统一双目相机所有测点处获得的三维点云数据，实现被测物表面全周光学三维形貌测量。

本发明授权一种水下三维点云测量方法、电子设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种水下三维点云测量方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、搭建水下三维点云测量系统，将双目相机系统置于密封水箱内，密封水箱安装在机械导轨上； S2、在整个装置入水前对密封水箱中的双目相机系统进行相机参数以及折射参数的标定，建立水下成像多折射修正模型； S3、根据水下被测物尺寸，确定全周测量所需要的导轨测点数目，在各个测点完成被测物全周表面图像采集； S4、采用图像复原与增强算法对步骤S3采集的图像进行处理； S5、先对每次双目相机所采集的图像采用步骤S4中方法进行图像复原和增强，再根据步骤S1中标定出的相机参数采用三维数字图像相关方法计算出被测物表面的局部初始三维点云数据； S6、根据步骤S2中建立的水下成像多折射修正模型，对步骤S5中获得的局部三维点云进行修正，获得修正后的三维点云数据； S7、利用近景摄影测量原理，统一步骤S6中所有双目相机系统测点处获得的三维点云数据的坐标系，最终获得被测物全周表面三维点云数据； 所述步骤S6具体指：设QX，Y，Z为初始三维点云中上一目标点，Q′Xa，Ya，Za为基于空气成像模型重建得到的点；n1、n2和n3分别表示光在空气、玻璃和水三种介质中的折射率；C0x0，y0，z0为左相机光心，C1x1，y1，z1为右相机光心；点P1A1，B1，C1为光线与空气-玻璃折射面S1的交点；P2A2，B2，C2为光线与玻璃-水折射面S2的交点；N＝e1，e2，e3为折射平面S1的法向量，当折射平面S1、S2完全平行时，折射修正成像模型中，光线从被测物上一点发出，经过水与玻璃的接触面时发生第一次折射，光线入射角和折射角分别为θ3和θ2，在玻璃与空气的接触面发生第二次折射，光线入射角和折射角分别为θ2和θ1，最后光线进入相机中聚焦于相机焦点并成像，直线L1、L1′、L2、L2′、L3和L3′为光线在三种介质中的光路，直线方程L公式表达如下： 其中α1，β1，γ1为直线L1的方向向量； 将直线方程L与平面方程S联立，获得点P1的坐标A1，B1，C1，公式表达如下： 根据Snell折射定律得到直线L1和直线L2方向向量α1，β1，γ1和α2，β2，γ2之间的关系为： 根据方向向量之间的关系得到直线L2的方程： 将直线方程L2和折射平面S2联立得到点P2坐标，根据Snell折射定律获得直线L2和直线L3方向向量之间的关系，最终得到直线L3方程； 依据上述方法分析右相机光路得到直线L3′方程，联立直线L3和L3′方程，利用最小二乘法求解得到修正后的水下被测物上目标的实际空间三维坐标。

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