Este documento describe el desarrollo y la validación experimental de algoritmos para un novedoso sistema de visión láser (LVS), adecuado para medir la postura relativa tanto de objetivos sólidos como de aquellos con estructura de malla en entornos submarinos. El sistema fue desarrollado en el marco del proyecto AQUABOT, un proyecto de investigación dedicado al desarrollo de un sistema robótico submarino para la inspección de instalaciones de acuicultura en alta mar. En particular, se ha desarrollado un modelo analítico para la refracción en tres medios que tiene en cuenta la óptica hemisférica no lineal para la rectificación de imágenes. La naturaleza analítica del modelo permite la estimación en línea del índice de refracción del medio externo. El LVS propuesto consiste en tres láseres en línea dentro del campo de visión de la cámara del robot submarino. Los algoritmos que se han desarrollado en este trabajo proporcionan conjuntos de datos de nubes de puntos filtrados adecuadamente de cada láser, así como información de alto nivel como la distancia y la orientación relativa del objetivo con respecto al ROV. Además, se ha desarrollado un procedimiento de calibración automática, junto con el hardware correspondiente para el sistema de visión láser submarino, para reducir la sobrecarga de calibración requerida por las operaciones de mantenimiento regular de los robots submarinos que operan en agua de mar. Además, se desarrolló un filtro de imagen espacial para discriminar entre objetivos de malla y no de malla en las mediciones del LVS. Finalmente, se llevó a cabo un conjunto de experimentos en un entorno de laboratorio controlado, así como en condiciones reales en instalaciones de acuicultura en alta mar, demostrando el rendimiento del sistema.