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本发明提出一种基于声呐和视觉图像拼接的水下三维地图构建方法，包括：利用搭载有机械扫描测距声呐和单目相机的水下机器人同时对水下环境进行视觉图像和声呐测距数据采集；关联声呐测距数据与视觉成像数据，对每帧图像进行扩维，在二维地形图像的基础上，加入声呐测距数据构建三维立体地图；采用基于点线特征和网格的局部单应矩阵模型的图像拼接算法，进行多帧图像扩展拼接，实现三维全景地图合成。本发明采用多传感器构建水下地图，互补性强，克服了使用广角相机存在边缘畸变严重的问题，构建具有高可视化效果和准确度的三维全景地图。