水理物理モデル実験における重要なパラメータである波高の高精度測定を実現するために、レーザー入射光斑認識に基づく非接触波高測定方法を提案した。波高測定装置の画像撮像幾何関係モデルを構築し、装置の主要なパラメータの決定方法を研究した。レーザーの水中入射二値化画像の特徴に基づき、レーザー水中入射特徴テンプレートを構築し、レーザースポットの動的追跡アルゴリズムを提案した。最後に、決定した構造パラメータと画像センサーのパラメータに基づき、実験装置を構築し、波高センサーの較正を行い、較正曲線を用いて電動変位プラットフォームで模擬した波浪を測定した。実験結果は、実測変位が電動変位プラットフォームの設定変位とほぼ一致しており、最大誤差はわずか0.65 mmであることを示した。本手法は、水理物理モデル実験における波高測定の高精度・非接触・高動的特性の要求を基本的に満たしている。

レーザー測定;水理物理モデル;レーザースポット;二値化画像;画像認識;波高測定