[發明專利]一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統

在審

• 申請號: 201710006581.3
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106791323A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉貴杰;邱兆尊;王新寶;江文亮;綦聲波;于敬東
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;青島森科特智能儀器有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;F16M11/04;B08B1/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于海洋牧場設備技術領域，具體涉及一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統。

背景技術

現有的水下攝像機云臺分固定和電動云臺兩種：固定云臺一般是探照燈與攝像機在同一個或者數個水密耐壓艙中的簡單組合，由潛水員手持使用或者固定在指定工作位置；電動云臺體積較小，一般是子彈頭型，攝像機及電機等元件固定在水密耐壓艙中，電機可帶動攝像機轉動，進而實現多個角度的觀測。現有的水下攝像機云臺主要存在以下三點缺點：(1)固定式云臺無法轉動，只能對單一方向進行觀測，靈活性差；(2)電動云臺受結構與散熱上的限制，無法安裝大功率探照燈，觀測視野相對固定云臺較小；(3)現有水下攝像機云臺無外壁清理裝置，觀測外壁一旦附著雜物將大大降低觀測質量甚至無法觀測，所以其無法在海洋牧場等復雜水況中長時間觀測。

實用新型內容

針對現有技術中存在的固定式云臺無法轉動導致靈活性差的技術問題，本發明的目的在于提供一種水下攝像機云臺，尤其是涉及一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統。

本發明采取的技術方案為：

一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統，從上到下依次包括控制艙體和觀測艙體，控制艙體頂部設置有上端蓋，上端蓋頂部中心軸處設有用于電纜通過的水密接頭，控制艙體和觀測艙體密封處設置有中端蓋，觀測艙體的上端靠近中端蓋處設有轉動端蓋，中端蓋的中軸處通過螺栓固定電機，電機下端連接有聯軸器，聯軸器穿過轉動端蓋與位于觀測艙體中心軸位置的轉動軸相連接，轉動軸的下端通過軸承嵌設在觀測艙體底部的下端蓋上；觀測艙體內設置有支撐板單元，攝像機和LED燈固定在支撐板單元的支撐板上，并通過轉動端蓋與轉動軸連接為一體。

進一步的，所述控制艙體頂部設置有上端蓋，上端蓋頂部中心軸處設有用于電纜通過的水密接頭。

進一步的，所述支撐板單元由聚光板a、聚光板b和支撐板組成，支撐板呈豎直設置，聚光板a和聚光板b對稱設置在支撐板同側的上下兩端且呈梯形結構排布。

進一步的，所述支撐板與轉動軸緊密接觸，聚光板a和聚光板b與豎直方向夾角為15°～-60°銳角。

進一步的，所述攝像機上下兩側根據觀測情況安裝遮光板。

進一步的，所述觀測艙體的內側壁上呈環形等間距設置有刷子，刷子的底部固定在轉動軸的下端。

進一步的，所述刷子以轉動軸為中心軸設置為側壁呈內凹弧形結構的三棱柱體結構，三棱柱體的三個端點處沿縱向軸線分別設置有一排刷毛，刷毛和觀測艙體的外側壁密切接觸。

更進一步的，所述刷子的刷毛形成的圓周直徑大于攝像機外側壁沿周向形成的圓周直徑，攝像機的外側壁位于刷子弧形側壁和觀測艙體內壁之間。

進一步的，所述電機設置為小型步進電機，攝像機設置為微型攝像機，其安裝在觀測艙體的中部位置，LED燈沿著攝像機的上下兩側對稱設置有兩個。

本發明的有益效果為：

本發明設計了一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統，在該系統中，采取電動云臺模式，將攝像機、電機、探照燈等元器件安裝在水密耐壓艙體中，結構緊湊，占用空間小，節省了水下設備有限的空間資源，工作人員通過控制電機運行，傳遞給聯軸器一個旋轉力，從而帶動轉動軸旋轉，轉動軸上的微型攝像機和LED燈的協同作用，可對水下進行360度多方位觀測。

本發明的支撐板單元由反光效果良好的兩塊聚光板a、聚光板b和支撐板組成，通過采用高亮的LED燈與聚光板的組合，照明效果顯著增強，提高了水下觀測的效果。使用聚光板，增強了對LED燈的利用率，從而可以選擇體積比較小的LED燈，使整個云臺體積縮小，方便操作與攜帶。兩塊聚光板和支撐板之間呈梯形結構排布，根據光學原理與光源呈最佳聚光角度，支撐板與轉動軸緊密接觸，有利于LED燈的散熱。攝像機上下兩側則根據觀測情況安裝遮光板，以避免強光照射對攝像質量的影響，延長了設備的使用壽命。

本發明中攝像頭所在觀測艙外安裝有呈120度角對稱分布的3個刷子，觀測時，刷子與攝像機同步轉動，其作用是清理附著在透明觀測艙外的雜物，清潔觀測艙外壁，為長時間觀測和觀測質量提供保障，大大提高了云臺的工作時長和觀測質量。為了不影響攝像頭的攝像質量，刷子設置為側壁呈內凹弧形結構的三棱柱體結構，使刷毛與攝像機之間形成如圖3所示的角度關系，提高了攝像頭的攝像質量。

附圖說明

圖1為本發明中水下攝像機云臺原理結構示意圖。

圖2為本發明中的支撐板單元結構示意圖。