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龙图腾网获悉中国船舶重工集团公司第七六0研究所申请的专利基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法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：CN115964837B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202111200284.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法是由金方圆;王运鹰;郭媛媛;林辉;张璐设计研发完成，并于2021-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法在说明书摘要公布了：基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法属于计算机仿真技术领域，主要解决现有方法没有考虑的光线与目标相交的边界效应和多次反射效应等问题。首先，根据Mont‑Carlo随机散射理论对每条光线在水体中的传输过程进行仿真；其次，遍历目标表面网格，得到光线与三角形网格的交点及面元外法线方向；然后，使用改进型BRDF模型对反射光线多次抽样，得到经过目标多次反射后光线参数；接着，利用Mont‑Carlo随机散射理论得到光线再次经过水体散射后，到达接收视场的物理参数，通过统计到达探测器的光线强度和光程，得到单点激光照射目标后的回波信号，继而利用回波信号处理方法，得到目标的距离和强度；最后，遍历扫描路径，得到目标三维激光扫描点云数据。

本发明授权基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法在权利要求书中公布了：1.基于光线跟踪的水下复杂目标激光扫描点云仿真方法，其特征在于：利用光线跟踪技术，对激光光线在水体中的传输、激光光线照射目标区域判别及反射强度计算、光线再次在水体传输的整个物理过程进行仿真，得到到达探测器的所有光线参数；遍历所有光线，结合探测器相关参数，得到扫描路径下目标的位置坐标和散射强度，步骤如下： 步骤1根据扫描激光束腰半径ω0、发散角α，随机生成N条光线，记录初始光线参数； 步骤2初始光线首次在水体中散射计算； 输入水体的吸收系数A和散射系数C，利用Mont‑Carlo随机散射理论，对每条光线在水体中的传输过程进行仿真，当光线位置与目标距离小于单位衰减尺度时，记录经过水体散射后，所有光线参数； 步骤3目标表面激光光斑照射区域判断3a导入目标表面三角形网格文件，对每一条光线遍历目标网格，利用空间射线与三角形相交理论，判断该光线能否与面元相交，若相交可判断得到该光线与目标表面的最近交点，若不相交则传输矢量和传输位置暂时不变； 3b记录与目标相交的光线索引以及该光线与目标的交点坐标、交点所在的面元索引，通过面元索引找到该面元的三个节点坐标，进而得到该面元的外法线矢量； 步骤4根据改进型BRDF模型，对反射光线与法线矢量夹角及其方位角进行随机抽样，计算散射光线传输相关参量； 步骤5求解目标表面多次反射后，光线参量空间5a遍历所有与目标相交光线，通过反射角和反射天顶角随机抽样结果，得到反射光线矢量和反射光线强度，而反射光线的光程及位置不变； 5b继续遍历与目标相交光线，按照步骤3‑步骤4方法重复多次，得到多次反射后，反射光线参数； 步骤6将步骤3a得到的与目标不相交的光线空间参数和步骤5中得到的与目标相交光线空间参数相加，作为回波信号传输的输入参量；再次利用步骤2中Mont‑Carlo水体散射理论，得到到达接收视场的所有光线参数； 统计到达探测器的光线强度和光程，得到单点激光照射目标后的回波信号，利用回波信号处理方法生成单点激光下，目标的距离和散射强度； 步骤7重复步骤1‑步骤6，利用回波信号处理得到的目标距离和强度参数，结合扫描路径参数，通过对所有被扫描点坐标和强度数据进行编码，得到PCL点云库可读的Point XYZI类型的*.pcd格式目标点云数据。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国船舶重工集团公司第七六0研究所，其通讯地址为：116013 辽宁省大连市中山区滨海街16号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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