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依据项目对高精度、实时性海浪浪高测试技术的需求,在详细阐述国内外发展现状的基础上,本文研究了一种基于结构光视觉测量技术的海浪浪高测试方法。针对水波图像的特殊性,围绕结构光视觉检测中图像特征提取、视觉传感器测量及标定等若干关键技术,从理论和实践上进行了一系列的研究,并设计完成了相应的实验验证工作。实验表明,本文所述海浪浪高测试方法,精度可靠,实时性好,能够满足海浪浪高实时测试的需求。本文的主要内容以及创新点包括:1.叙述了海浪浪高测试的研究背景以及国内外研究概况,并对用于海浪浪高测试的几种方案进行对比,提出了一种基于结构光视觉测量技术的海浪浪高测试方法,并对其中的主要问题和技术难点进行了详细阐述。2.从对水面光学特性的分析出发,针对水面光条灰度分布情况,本文提出了一种基于图像灰度统计和图像二值化的光条中心快速提取方法,突破了传统的线结构光光条提取方式。实验表明,该方法切实可行,操作方便,能实现对水波光条图像中心的提取。3.对结构光视觉测量原理以及摄像机成像模型进行了具体的论述与分析,建立了基于共线方程的浪高解算模型。研究了各类摄像机标定方法,选择了一种基于棋盘格靶标的摄像机标定方法。该标定方法可以标定出摄像机内外参数,标定精度较高,方便实用,无需高精度的标定块。4.在总结线结构光视觉测量技术的传统系统标定方法基础上,研究了一种基于激光交线的系统间接标定方法,给出了现场具体的标定步骤。通过光平面标定参数评价表明,标定结果可靠,易于实现。5.根据水波理论,完成了基于摇板式造波方法的数字化测试实验平台的搭建。依据OpenGL的工作机理,实现了水波三维可视化软件平台的设计。为了验证文中测试方法以及系统标定的精度,在数字化测试实验平台上完成了系统标定精度的验证实验、静态水面测试精度的验证实验以及动态浪高的测试实验。实验数据以及结果表明,本文基于结构光视觉测量技术的海浪浪高测试方法可行,实时性好,可以以优于1mm的测试精度实现对海浪浪高的测试。