[實(shí)用新型]一種深海生物測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721832423.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207600397U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭旻輝;張曦;張東聲;楊俊毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號(hào): G01B11/04
• 分類號(hào): G01B11/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種深海生物測(cè)量裝置。所述測(cè)量裝置包括：第一深海相機(jī)和第二深海相機(jī)分別設(shè)于支架的兩端，光軸在同一平面上，兩個(gè)所述深海相機(jī)所采集到的圖像經(jīng)由水下電纜和水密接插件傳送到耐高壓艙內(nèi)的中央處理器。采用本實(shí)用新型所提供的測(cè)量裝置能夠搭載在潛器上在運(yùn)動(dòng)條件下使用，并可原位動(dòng)態(tài)測(cè)量身體柔性變化的深海生物，為深海生命科學(xué)研究提供新的技術(shù)手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及深海生物立體觀測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種深海生物測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

在對(duì)深海生命的探索中，水下攝像/照相作為一種直接的探索手段，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，很多情形下是獲取深海生物信息的唯一途徑。常規(guī)的水下相機(jī)只是關(guān)注于對(duì)深海生物的定性觀測(cè)，由于平面圖像的限制，無(wú)法進(jìn)行生物體長(zhǎng)，體寬，體積以及形態(tài)分類鑒定所需的重要器官的三維形狀尺寸等參數(shù)的測(cè)量；目前也有學(xué)者提出了利用雙目視覺(jué)測(cè)量水下目標(biāo)物，但目前的技術(shù)還局限在對(duì)水下固定物的觀測(cè)測(cè)量，使用時(shí)需要將相機(jī)或其載體靜止于海底，才能精確計(jì)算觀測(cè)目標(biāo)。顯然前者只能提供視覺(jué)上的圖像，后者雖然可以進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，但是這類觀測(cè)系統(tǒng)只能在靜止條件下使用，而遙控有纜潛水器(Remote OperatedVehicle，ROV)和無(wú)纜自主潛水器(Autonomous UnderwaterVehicle，AUV)等深潛器是運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，因此，無(wú)法在ROV、AUV等深潛器上實(shí)時(shí)使用無(wú)法搭載在上面使用，更無(wú)法對(duì)游動(dòng)的魚(yú)類進(jìn)行觀測(cè)，其實(shí)用意義不大。

由于技術(shù)手段的限制，以及很多深海生物，特別是魚(yú)蝦等活動(dòng)能力很強(qiáng)的巨型底棲游泳動(dòng)物和水母等柔軟、不成形的透明膠質(zhì)體生物，很難獲得實(shí)物樣品，造成深海生物學(xué)研究結(jié)果中缺少了這些生物的定量數(shù)據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種深海生物測(cè)量裝置，以解決現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備只能在靜止條件下使用，實(shí)用性低，無(wú)法測(cè)量游動(dòng)的深海生物的生物特征的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：

一種深海生物測(cè)量裝置，包括：深海相機(jī)、支架、耐高壓艙、水密接插件以及水下電纜；所述深海相機(jī)包括第一深海相機(jī)、第二深海相機(jī)；

所述耐高壓艙固定于所述支架的一側(cè)且與所述支架平行；

所述耐高壓艙的兩端設(shè)有水密接插件，所述水密接插件用于固定所述水下電纜，所述水下電纜用于連接所述耐高壓艙和所述深海相機(jī)，將所述深海相機(jī)所采集到的圖像傳送到所述耐高壓艙內(nèi)的中央處理器。

可選的，所述深海相機(jī)為具有耐壓光學(xué)窗口封裝的相機(jī)；所述深海相機(jī)與所述支架固定連接；所述第一深海相機(jī)和所述第二深海相機(jī)分別設(shè)于所述支架的兩端，兩個(gè)所述深海相機(jī)的光軸在同一平面上，并成夾角，角度介于15度－45度之間。

可選的，兩個(gè)所述深海相機(jī)進(jìn)行了內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)的標(biāo)定，標(biāo)定參數(shù)保存在所述耐高壓艙內(nèi)的中央處理器中；所述內(nèi)參數(shù)包括第一深海相機(jī)和第二深海相機(jī)的焦距、主點(diǎn)坐標(biāo)、鏡頭畸變系數(shù)以及水下光學(xué)折射率，所述外參數(shù)包括第一深海相機(jī)和第二深海相機(jī)之間的空間位置和姿態(tài)關(guān)系。

可選的，所述中央處理器的型號(hào)為ARM Cortex-A9。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例，本實(shí)用新型公開(kāi)了以下技術(shù)效果：本實(shí)用新型所提供的深海生物測(cè)量裝置可安裝在ROV、AUV或載人潛器等運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，能夠觀測(cè)并獲得深海生物的體長(zhǎng)、體寬、體積等生物學(xué)特征參數(shù)，突破了目前深海生物視像調(diào)查“有觀無(wú)測(cè)”的現(xiàn)狀，大大提高了深海觀測(cè)平臺(tái)的實(shí)用性，為深海生命科學(xué)研究提供一種新的技術(shù)手段。

通過(guò)將兩個(gè)深海相機(jī)和棋盤(pán)格標(biāo)定板置于水下環(huán)境中，根據(jù)第一圖像、第二圖像以及棋盤(pán)格標(biāo)定板的幾何參數(shù)，基于非線性優(yōu)化算法求解立體視覺(jué)相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)矩陣，從而可消除水下環(huán)境對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響，保證建立三維模型和水下測(cè)量的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明