[發明專利]水下立體視頻監控系統

有效

• 申請號: 201210392899.7
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102917206A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 顧玉民;趙金花;李云達;高磊;陶軍;吳宣志;楊麗娟;張凱
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院礦產資源研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N13/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于物質或物體的探測領域，具體涉及一種水下立體視頻監控系統。

背景技術

現有的從事水下監控或勘查作業人員都希望對探查對象有最真切的目視觀察與記錄，水下電視提供了其他方法、資料無法提供的信息。自80年代起國內外研制了各種水下電視，但是均為單目電視，觀察者獲得的圖像是三維空間在攝像機成像平面上的射影，也就是二維圖像。射影變換過程中丟失了大量有價值的空間信息。因而無法據此度量拍攝到的物體的幾何尺寸，更不用說鏡頭到物體的精確距離。在視頻監控用于指導設備的移動，抓取樣品時，目標物到鏡頭的精確距離和目標物的幾何尺寸是至關重要的。但是迄今為止尚沒有保留和獲取三維空間信息的水下視頻拖曳式監控技術。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明提供了一種水下立體視頻監控系統，使監控者有猶如親歷水下的目視感受，滿足水下機械手操作等必須獲得距離、目標物大小尺寸、形狀等空間信息的水下勘查領域的實時監控的要求。

為實現上述目的，本發明提供一種水下立體視頻監控系統，其包括：甲板視頻顯示子系統；其改進之處在于，所述監控系統包括：與所述甲板視頻顯示子系統通過萬米銅芯同軸電纜連接的水下立體視頻探測子系統。

本發明提供的優選技術方案中，所述甲板視頻顯示子系統包括立體視監控操作臺和分頻器1；所述立體視監控操作臺通過所述分頻器1向所述水下立體視頻探測子系統發送動作執行控制指令并接收其傳輸的視頻信號，同時完成從所述甲板視頻顯示子系統向所述水下立體視頻探測子系統提供電能。

本發明提供的第二優選技術方案中，所述立體視監控操作臺包括船上監控單元以及分別與其連接的測量模塊、存儲模塊和供電模塊；所述監控單元用于觀察從所述水下立體視頻探測子系統上傳的視頻數據；所述測量模塊對接收到的視頻數據進行監測和處理；所述存儲模塊對視頻數據進行存儲；所述供電模塊為通過所述分頻器1向所述水下立體視頻探測子系統提供300VDC，2A電能。

本發明提供的第三優選技術方案中，所述存儲模塊是磁盤。

本發明提供的第四優選技術方案中，所述供電模塊為交流轉直流電源。

本發明提供的第五優選技術方案中，所述水下立體視頻探測子系統包括：視頻采集單元和向其傳輸視頻信號的立體視頻攝像單元。

本發明提供的第六優選技術方案中，所述視頻采集單元包括：耐壓艙和設在其內部的視頻采集模塊、分頻器2和I/O控制器；所述視頻采集模塊通過所述分頻器2向所述甲板視頻顯示子系統傳輸視頻信號并采用高低通濾波分離出供電電能；所述視頻采集模塊和所述I/O控制器分別與所述立體視頻攝像單元連接；所述視頻采集模塊和所述I/O控制器連接。

本發明提供的第七優選技術方案中，所述立體視頻攝像單元，包括：閃光燈、雙目攝像頭單元和高度計；所述照相機、所述閃光燈、所述雙目攝像頭單元和所述高度計分別通過所述I/O控制器獲得所述立體視監控操作臺的動作執行控制指令；所述雙目攝像頭單元、所述照相機和所述高度計分別與所述視頻采集模塊連接進行視頻數據傳輸。

本發明提供的第八優選技術方案中，所述照相機為水下數字照相機，所述照相機的分辨率為2048×1680像素。

本發明提供的第九優選技術方案中，所述閃光燈為耐高壓水密鹵素燈。

本發明提供的第十優選技術方案中，所述閃光燈為LED燈。

本發明提供的較優選技術方案中，所述高度計是用于測量所述水下立體視頻探測子系統與海底距離的聲學或光學探測器。

本發明提供的第二較優選技術方案中，所述雙目攝像頭單元包括支架和設置于其上的兩個定焦攝像頭(A，B)；所述定焦攝像頭(A)與所述定焦攝像頭(B)分別通過一路視頻傳輸線路向所述視頻采集模塊傳輸視頻信號。

本發明提供的第三較優選技術方案中，所述水下立體視頻探測子系統集成于一個滿足流體動力學的拖曳航行的拖體上；所述拖體的最大工作水深6000米，抗圍壓60MPa。

本發明提供的第四較優選技術方案中，所述兩個定焦攝像頭(A，B)并排設置于所述支架上；所述支架為鈦合金支架。

本發明提供的第五較優選技術方案中，所述定焦攝像頭(A)的坐標系為OXYZ，所述定焦攝像頭(B)的坐標系為O’X’Y’Z’；坐標系O’X’Y’Z’的X’軸、Y’軸和Z’軸分別平行于坐標系OXYZ的X軸、Y軸和Z軸；光心O到光心O’的平移矢量記作(dx，dy，dz)；其中，光心O到O’的平移矢量：dx和dz小于1mm，dy為80mm。