随着国民经济的快速发展,涉海活动逐步增多,海洋运输中船舶吨位不断增大,船舶遇险以及沉船事件发生的概率也随之增加。为了保障航道安全、保护海洋环境及降低经济损失,提升大吨位沉船整体打捞能力就具有极其重要的意义。因此利用现代化探测技术准确测量沉船姿态及损伤状态是沉船打捞成功率的重要保证。本课题来源于交通运输部建设科技项目“大吨位沉船整体打捞探测、起浮技术及装备”,主要任务是探测沉船在海底的立体姿态与表面损伤状态,其关键技术是将沉船三维立体点云与可见光图像融合得到复合的三维立体模型,从而确定沉船姿态和损伤状态,为打捞方案的制定提供技术支撑。本文的研究内容主要包括:用三维声呐采集沉船表面的信息,通过坐标转换将获得的声呐数据、姿态数据以及定位数据生成水下沉船的三维立体点云;通过对水下低照度摄像机的标定,得到相机的内参数矩阵;利用摄影测量学中的共线方程,结合三维立体点云和可见光图像的姿态以及定位数据,确定三维立体点云与可见光图像之间的坐标关系;基于OpenGL实现沉船三维立体点云与可见光图像的融合。为了验证本文声呐数据与可见光图像融合方法的有效性,在港池进行水下特定目标探测实验,得到水下目标的三维立体点云和可见光图像。基于OpenGL将三维立体点云与可见光图像进行融合,获取到沉船的三维姿态与损伤状态,为沉船打捞方案的设计提供重要的技术支撑。