基于双目立体视觉技术的远距离海面监测系统

伊 浩，刘太辉，宋绍成

(北华大学计算机科学技术学院，吉林 吉林 132013)

为减少海啸对生命财产的危害，实时监测远距离海面变化是非常必要的.目前，已有很多方法可以监测海平面变化情况，有的只能测量岸边海面，有的则可以测量远海海面.测量岸边的仪器有潮位仪、压力表、激光仪等，其中，潮位仪[1]通过井口连通海水，井中的水平面会随着海平面的升降同步变化，从而测量岸边的潮水变化情况，但这种装置不能监测海啸，当海啸到来时还可能损坏仪器.测量远海的仪器有GPS浮标、雷达、海底监测网等.GPS浮标[2]是安装在远海的仪器，通过浮动在海面上的GPS波浪计测量海平面高度，并通过GPS将位置信息传送到岸边的服务器上，实时监测海平面高度变化，但它只能测量仪器周围的海面，不能测量大范围海面，并且在远海安装也非常困难，维修费用很高；海底监测网[3]使用的光纤网络铺设在海底，通过压力传感器监测海水深度变化，进而计算海平面变化，同样，也只能监测装置附近区域，由于是在远海铺设，安装也很困难，造价也很高.

基于双目立体视觉技术的3D图像测量系统结构简单，不需要额外能源就可以监测大范围、远距离海面.但这个方法有很多困难需要克服，比如长距离摄像机参数校对、两幅图像中海浪的提取和对应匹配问题等.SALIN B M等[4]通过拍摄海面视频测量海浪，提出海面光学图像和波浪剖面空间结构的函数关系，但这个方法只能测量装置附近的海域.本文针对以上问题，提出一系列解决方法：利用云台控制摄像机旋转来增加监测范围，保持摄像机水平位置；……