2024年1月13日发(作者：晏云心)

基于三维点云的水下地形实时监控教学实验设计

实验目的：

设计一个基于三维点云的水下地形实时监控教学实验，以帮助学生理解水下地形的获取和实时监控的原理和方法。

实验器材与材料：

1. 水槽或大型鱼缸

2. 水下相机

3. 三维点云获取设备（如激光雷达或结构光相机）

4. 计算机及相关软件

实验步骤：

1. 将水槽或大型鱼缸准备好，里面加入适量的水，在水槽底部放置一些具有不同高度和形状的物体，模拟水下地形。

2. 将水下相机固定在水槽一侧的固定位置上，并连接到计算机，通过相机实时获取水下场景的图像。

3. 使用三维点云获取设备（激光雷达或结构光相机），将其固定在水槽另一侧的固定位置上，并连接到计算机。

4. 计算机上安装并打开相应的软件，实时接收水下相机和三维点云获取设备的数据。

5. 通过水下相机获取的图像和三维点云获取设备获取的数据，对水下地形进行实时监控。

6. 实验过程中，可让学生通过软件界面观察和分析水下地形的实时变化，并了解水下地形的获取方法和实时监控原理。

7. 学生还可以根据实时监控的数据，进行水下地形形态的判断和分析，比较不同物体对水下地形获取的影响。

实验要点：

1. 水下相机的选择和固定位置的确定，以获取清晰且具有较高视角的水下图像。

2. 三维点云获取设备的选择，确保其能够准确获取水下地形的点云数据。

3. 软件的选择和使用，保证能够实时接收和显示水下相机和三维点云获取设备的数据，并进行实时监控和分析。

4. 实验过程中，学生应该学会通过软件界面进行数据的观察和分析，了解水下地形的实时变化和获取原理。

5. 学生还应该掌握水下地形形态的判断和分析方法，对不同的物体对水下地形获取的影响进行比较和讨论。

实验延伸：

1. 可以将实验中的水槽或大型鱼缸换成真实的水下环境，进行实地采集和监测。

2. 可以结合其他传感器和设备，如水质传感器、温度传感器等，进行更全面的水下环境监测和

分析。

3. 可以将学生团队分成小组，每个小组设计和建造不同的水下地形模型，并进行实时监控和比较分析，以增加实践和合作能力。

2024年1月13日发(作者：晏云心)

基于三维点云的水下地形实时监控教学实验设计

实验目的：

设计一个基于三维点云的水下地形实时监控教学实验，以帮助学生理解水下地形的获取和实时监控的原理和方法。

实验器材与材料：

1. 水槽或大型鱼缸

2. 水下相机

3. 三维点云获取设备（如激光雷达或结构光相机）

4. 计算机及相关软件

实验步骤：

1. 将水槽或大型鱼缸准备好，里面加入适量的水，在水槽底部放置一些具有不同高度和形状的物体，模拟水下地形。

2. 将水下相机固定在水槽一侧的固定位置上，并连接到计算机，通过相机实时获取水下场景的图像。

3. 使用三维点云获取设备（激光雷达或结构光相机），将其固定在水槽另一侧的固定位置上，并连接到计算机。

4. 计算机上安装并打开相应的软件，实时接收水下相机和三维点云获取设备的数据。

5. 通过水下相机获取的图像和三维点云获取设备获取的数据，对水下地形进行实时监控。

6. 实验过程中，可让学生通过软件界面观察和分析水下地形的实时变化，并了解水下地形的获取方法和实时监控原理。

7. 学生还可以根据实时监控的数据，进行水下地形形态的判断和分析，比较不同物体对水下地形获取的影响。

实验要点：

1. 水下相机的选择和固定位置的确定，以获取清晰且具有较高视角的水下图像。

2. 三维点云获取设备的选择，确保其能够准确获取水下地形的点云数据。

3. 软件的选择和使用，保证能够实时接收和显示水下相机和三维点云获取设备的数据，并进行实时监控和分析。

4. 实验过程中，学生应该学会通过软件界面进行数据的观察和分析，了解水下地形的实时变化和获取原理。

5. 学生还应该掌握水下地形形态的判断和分析方法，对不同的物体对水下地形获取的影响进行比较和讨论。

实验延伸：

1. 可以将实验中的水槽或大型鱼缸换成真实的水下环境，进行实地采集和监测。

2. 可以结合其他传感器和设备，如水质传感器、温度传感器等，进行更全面的水下环境监测和

分析。

3. 可以将学生团队分成小组，每个小组设计和建造不同的水下地形模型，并进行实时监控和比较分析，以增加实践和合作能力。