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作品名称：基于 TOF 激光雷达与摄影测量融合的海浪测量系统
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：长风破浪
队伍编号：227100
参赛学生：王家远张昊冉裴彩清张开乐
指导老师：袁一博
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品聚焦海洋环境监测核心需求，创新研发融合 TOF 激光雷达与摄影测量技术的海浪测量系统，破解传统单传感器测量抗干扰性差、数据稀疏、精度不足及不便携等痛点，为近海工程设计、航运优化、灾害预警等场景提供高精度、全天候、全场景的海浪参数监测解决方案。

系统核心优势在于技术融合与算法创新：一方面，整合 TOF 激光雷达强抗干扰、长距离高精度测距的特性，与摄影测量非接触式全场连续观测的优势，构建双模态感知体系，实现海浪动态过程的全面捕捉；另一方面，创新提出联合标定方案，通过红光激光辅助建立多坐标系约束关系，优化相机参数标定精度，再经 ICP 算法完成激光点云与影像点云的精配准，生成高密度融合点云，结合时空 FFT 技术精准提取波高、波速、周期等关键参数。

系统经湖试、外场海试多重验证，可适应多云、风浪等复杂环境，测量精度远超单一摄影测量方法，且具备小型化、便携化特性，部署灵活。已成功申请 “一种单点红光激光雷达实时更新海浪参数的方法” 发明专利，构建了从硬件设计、算法优化到数据解算的完整技术体系。

作品紧扣 “海洋强国” 战略，不仅为海洋环境基础数据库建设提供核心技术支撑，更在海洋资源开发、海防安全、防灾减灾等领域具有广泛应用价值，推动海洋监测技术向高精度、智能化、一体化升级。