(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210779542.8 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 山东大学 地址 264209 山 东省威海市文化西路180号 (72)发明人 毕云峰　修丽欣　周洪光　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 闫圣娟 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G01S 17/86(2020.01) G01S 17/894(2020.01) G01C 11/36(2006.01) G06T 5/50(2006.01) G06T 7/00(2017.01)G06T 7/62(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置 与方法 (57)摘要 本发明涉及一种辅助双目视觉的非接触鱼 体测量装置与方法， 包括水下结构体， 包括相连 接的结构面板和结构壳体， 结构面板上设有双目 光学镜片和深度光学镜片； 光学单元， 位于水下 结构体内部， 包括双目图像传感器和深度图像传 感器， 均通过滑动单元与结构面板连接。 结构壳 体的侧壁上设有电气接口， 导线通过电气接口接 入水下结构体的内部通过灌胶接头实现密封。 在 密封的水下结构体中设置双目图像传感器和深 度图像传感器， 获取水下场景中鱼体的图像信息 后， 通过图像处理实现两者像素级的融合， 以此 来获得更高精度的水下场景深度图， 从高精度图 像中快速、 高效的获得鱼体尺寸数据， 减少了传 统手工测量对鱼体自身的伤害。 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 CN 115127449 A 2022.09.30 CN 115127449 A 1.一种辅助双目视 觉的非接触鱼体测量装置， 其特 征在于： 包括： 水下结构体， 包括相连接的结构面板和结构壳体， 结构面板上设有双目光学镜片和深 度光学镜片； 结构面板的内顶面和结构 壳体的外顶面之间设有两级防水结构， 第一级防水 结构位于第二级防水 结构外侧； 光学单元， 位于水下结构体 内部， 包括双目图像传感器和深度图像传感器， 均通过滑动 单元与结构面板连接 。 2.如权利要求1所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述滑 动单元包括连接在结构面板内侧的底座， 底座连接两组并列 布置且伸入到结构壳体内部的 的纵向移动面板， 两组纵向移动面板之间设有与其滑动连接的水平 滑动导轨 。 3.如权利要求2所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述双 目图像传感器通过第一驱动单元连接在水平滑动导轨上， 在第一驱动单元的带动下沿水平 滑动导轨的方向滑动； 水平滑动导轨通过第二驱动单元带动使其沿纵向移动面板的方向运 动； 两组纵向移动面板之间还设有沿垂直方向布置的激光移动单元， 激光移动单元连接深 度图像传感器。 4.如权利要求3所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述激 光移动单元包括垂 直布置的导轨和通过第三驱动单元连接的移动架， 深度图像传感器连接 在移动架上。 5.如权利要求1所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述结 构壳体的侧壁上设有电气 接口， 导线通过电气 接口接入水下结构体的内部并通过灌胶接头 实现密封 。 6.如权利要求1所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述第 一级防水结构包括， 结构面板的第一内底面上 的第一密封槽， 和与其抵接的结构 壳体的第 一外顶面， 第一密封 槽中设有密封圈。 7.如权利要求1所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量装置， 其特征在于： 所述第 二级防水结构包括， 结构面板的第二内底面上 的第二密封槽， 和与其抵接的结构 壳体的第 二外顶面， 以及安装在第二密封 槽中设有密封圈。 8.基于权利要求1 ‑7任一项所述装置实现鱼体的测量方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： 获取被测场景的深度图像和两个视角下的双目图像， 根据双目图像传感器的标定数据 对双目图像立体匹配， 得到双目场景下 的视差图； 深度图像数据以其中一个双目图像传感 器为参考进行转换， 根据视 差值和深度值之间的转换关系， 得到深度图像数据的视 差图； 根据深度图像数据中光强图上任一像素点调制的光强图深度可信 权重， 和深度值惩罚 项形成的能量代价函数， 优化初始的双目匹配代价函数， 利用优化后的匹配代价函数寻找 最佳匹配点， 得到优化后的双目图像立体匹配视 差图； 根据双目图像和深度图像的置信度函数以及权重， 将双目图像的视差结果和深度图像 的视差结果融合， 根据融合图像中像素的数量得到鱼体的尺寸信息 。 9.如权利要求8所述的一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量方法， 其特征在于： 在能量 代价函数带入深度图像数据之前， 将颜色相近、 距离相近的像素点放到同一窗口内， 像素点 之间的相似程度用特征距离来衡量， 从而在目标图像上找到与参考图像匹配的像素点； 利权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115127449 A 2用匹配代价聚合对所有纳入窗口 的像素点搜索， 寻找最佳匹配点。 10.一种辅助双目视觉的非接触鱼体测量系统， 包括测量装置与其连接的上位机， 上位 机被配置为如权利要求8 ‑9所述测量方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115127449 A 3