一种水下成像控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下成像控制系统及其方法，属于成像器材领域。系统包括控制单元、甲板单元和剖面单元；控制单元通过数据线与甲板单元相连，用于传输数据和控制信号；剖面单元包括成像器材、保护支架和密封舱；甲板单元通过通讯承重电缆能向成像器材供电和传输控制信号，并将成像器材采集到的数据和图像收集；成像器材固定于密封舱内部，密封舱上封闭设有透视窗，成像器材的采集端能通过透视窗对外进行图像采集；密封舱外设有保护支架。本发明专利技术的水下成像控制系统能够封装一般的成像器材，扩大其使用场景，使成像器材能更好的为科研、工作服务。能够有效适配多种成像系统，增加了成像系统的使用范围，增加了成像系统的操控范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种水下成像控制系统及其方法


[0001]本专利技术属于成像器材领域，具体涉及一种水下成像控制系统及其方法。

技术介绍

[0002]成像器材，例如电子相机，以及专业用途的摄影摄像设备等，一般只考虑在空气中的应用，防水气密性不佳，无法适用于水下的应用场景。而专门为水下使用场景设计的成像器材大部分的性能指标又不能满足专业的需求。同时水下场景的市场较小，厂家也不会投入大量资金和人力去开发专门用于水下场景的成像器材。这就使得涉及水下摄影摄像的相关工作无法很好的开展。
[0003]中国专利技术专利ZL201811534588.3公开了一种水下成像系统、水下成像设备及水下成像方法，其水下成像设备包括外壳、水上物体成像装置及水面波纹测量装置，水上物体成像装置和水面波纹测量装置均位于外壳内，外壳上设有光学窗口，水上物体成像装置用于透过光学窗口获取水上物体图像，水面波纹测量装置用于透过光学窗口获取水上物体成像对应的水面波纹的反射光斑的图像，处理器进行水面波纹重建并对水上物体的图像进行校正。虽然该设备可以用于水下成像，但是，由于将水上物体成像装置和水面波纹测量装置采用了同轴共光路结构，使得该设备的装置结构较为复杂，其测量结果的准确性取决于仪器加工的精度。
[0004]中国专利技术专利CN201911221383.4公开了一种用于水下的四目立体视觉成像系统及成像方法，该系统包括零浮力支架和安装在零浮力支架上的水下主控装置、水下供电与存储装置和四个水下成像与照明装置，四个水下成像与照明装置朝前后左右四个方向布置，水下供电与存储装置和四个水下成像与照明装置均通过零浮力电缆与水下主控装置相连；水下主控装置、水下供电与存储装置以及四个水下成像与照明装置各自具有独立的密封舱，且均采用零浮力结构。虽然该系统能够解决水下结构物平衡系统失衡问题，进而实现水下图像采集，但是，该成像系统无法采用现有技术中的设备，适用范围较窄。
[0005]因此，亟需提供一种新的水下成像控制系统及其方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种水下成像控制系统及其方法。
[0007]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种水下成像控制系统，包括位于水面上方的控制单元和甲板单元以及位于水面下方的剖面单元；所述控制单元通过数据线与甲板单元相连，用于传输数据和控制信号；所述剖面单元包括成像器材、保护支架和密封舱；所述甲板单元通过通讯承重电缆能向所述成像器材供电和传输控制信号，并将成像器材采集到的数据和图像收集；所述成像器材固定于密封舱内部，密封舱上封闭设有透视窗，成像器材的采集端能通过透视窗对外进行图像采集；密封舱外设有保护支架。
[0009]作为优选，所述控制单元为计算机。
[0010]作为优选，所述密封舱包括上盖板、下盖板和桶身，三者共同围成封闭腔室；所述上盖板上设有若干水密接头和用于平衡封闭腔室内外气压的泄压阀，水密接头用于信号连接和集成；所述下盖板内侧设有用于固定成像器材的固定支架，下盖板上还设有透视窗；所述桶身外壁沿周向设有至少三个向外凸起的侧边条，侧边条上设有用于固定温度和盐度探头以及倾角探头的固定器。
[0011]进一步的，所述上盖板底部设有用于与桶身一端封闭相连的第一密封圈，下盖板顶部设有用于与桶身另一端封闭相连的第二密封圈；所述侧边条沿桶身轴向设置，两端分别与上盖板和下盖板通过螺丝连接，以实现上盖板、下盖板和桶身的固定。
[0012]进一步的，所述上盖板内侧还固定有数据集成电路，用于将成像器材、温度和盐度探头以及倾角探头的数据集成，并通过水密接头与通讯承重电缆相连。
[0013]进一步的，所述桶身为亚克力材质，透视窗为bk7玻璃材质。
[0014]进一步的，所述保护支架包括保护支架主体和底座；所述底座包括上下两个同轴固定连接且具有间隔的上圆环片和下圆环片，上圆环片顶部用于放置密封舱，通过下圆环片垫高密封舱以保护透视窗；所述保护支架主体包括固定环和连接杆，上圆环片周向均匀固定有若干竖向的连接杆；所有连接杆的一端与上圆环片的固定连接，另一端固定于固定环上；上圆环片、连接杆和固定环共同围成内部用于承装密封舱的框架结构。
[0015]更进一步的，所述保护支架主体和底座均采用钢材制作。
[0016]更进一步的，所述固定环顶部还设有用于固定通讯承重电缆的抓握部；位于固定器外侧的相邻连接杆之间还沿轴向间隔设有若干向外凸起的弧形杆，弧形杆用于保护温度和盐度探头以及倾角探头。
[0017]第二方面，本专利技术提供了一种利用第一方面任一所述水下成像控制系统的探测方法，具体如下：
[0018]首先将成像器材固定安装于密封舱内，并将通讯承重电缆通过上盖板的水密接头和数据集成电路与成像器材及探头相连，保证密封舱的封闭性；随后将通讯承重电缆与甲板单元相连，甲板单元通过数据线与控制单元相连，完成信号通路的连接；成像器材通过透视窗能对外进行图像采集，随后将采集的数据和图像通过信号通路传递至控制单元。
[0019]本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0020]本专利技术的水下成像控制系统能够封装一般的成像器材，扩大其使用场景，使成像器材能更好的为科研、工作服务。能够有效适配多种成像系统，增加了成像系统的使用范围，增加了成像系统的操控范围。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的单元连接图；
[0022]图2是本专利技术剖面单元的结构示意图；
[0023]图3是保护支架的结构示意图；
[0024]图4是密封舱的结构示意图；
[0025]图5是上盖板的结构示意图；
[0026]图6是下盖板的结构示意图；
[0027]图中附图标记为：控制单元1、甲板单元2、通讯承重电缆3、保护支架4、保护支架主体41、固定环411、连接杆412、弧形杆413、底座42、上圆环片421、下圆环片422、抓握部43、密封舱5、上盖板51、下盖板52、桶身53、水密接头512、泄压阀513、透视窗522、固定支架523、侧边条531、固定器532、第一密封圈541、第二密封圈542。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0029]本专利技术提供了一种水下成像控制系统，如图1所示，该水下成像控制系统主要包括控制单元1、甲板单元2、通讯承重电缆3和剖面单元。其中，控制单元 1和甲板单元2位于水面上方，控制单元1通过数据线与甲板单元2相连，用于传输数据和控制信号。剖面单元位于水面下方，如图2所示，剖面单元主要包括成像器材(图中未画出)、保护支架4和密封舱5。通讯承重电缆3用于连接甲板单元2和剖面单元，具体的，甲板单元2通过通讯承重电缆3能向成像器材供电和传输控制信号，并将成像器材采集到的数据和图像收集。成像器材固定于密封舱5内部，密封舱5上封闭设有透视窗522本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下成像控制系统，其特征在于，包括位于水面上方的控制单元(1)和甲板单元(2)以及位于水面下方的剖面单元；所述控制单元(1)通过数据线与甲板单元(2)相连，用于传输数据和控制信号；所述剖面单元包括成像器材、保护支架(4)和密封舱(5)；所述甲板单元(2)通过通讯承重电缆(3)能向所述成像器材供电和传输控制信号，并将成像器材采集到的数据和图像收集；所述成像器材固定于密封舱(5)内部，密封舱(5)上封闭设有透视窗(522)，成像器材的采集端能通过透视窗(522)对外进行图像采集；密封舱(5)外设有保护支架(4)。2.根据权利要求1所述的水下成像控制系统，其特征在于，所述控制单元(1)为计算机。3.根据权利要求1所述的水下成像控制系统，其特征在于，所述密封舱(5)包括上盖板(51)、下盖板(52)和桶身(53)，三者共同围成封闭腔室；所述上盖板(51)上设有若干水密接头(512)和用于平衡封闭腔室内外气压的泄压阀(513)，水密接头(512)用于信号连接和集成；所述下盖板(52)内侧设有用于固定成像器材的固定支架(523)，下盖板(52)上还设有透视窗(522)；所述桶身(53)外壁沿周向设有至少三个向外凸起的侧边条(531)，侧边条(531)上设有用于固定温度和盐度探头以及倾角探头的固定器(532)。4.根据权利要求3所述的水下成像控制系统，其特征在于，所述上盖板(51)底部设有用于与桶身(53)一端封闭相连的第一密封圈(541)，下盖板(52)顶部设有用于与桶身(53)另一端封闭相连的第二密封圈(542)；所述侧边条(531)沿桶身(53)轴向设置，两端分别与上盖板(51)和下盖板(52)通过螺丝连接，以实现上盖板(51)、下盖板(52)和桶身(53)的固定。5.根据权利要求3所述的水下成像控制系统，其特征在于，所述上盖板(51)内侧还固定有数据集成电路，用于将成像器材、温度和盐度探头以及倾角探头的数据集成，并通过水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翾，何贤强，潘天峰，李晓伟，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：