[發明專利]一種水下機器人的水下圖像處理系統

在審

• 申請號: 202111154020.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113992888A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 李元超;吳鐘解;陳石泉;郎尚昆;張劍;于洋
• 申請（專利權）人: 海南省海洋與漁業科學院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/235;H04N5/232;H04N9/73;B63C11/52
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明公開了一種水下機器人的水下圖像處理系統，涉及水下圖像處理技術領域，其技術方案要點是：包括水下圖像采集單元、水下圖像實時處理單元、通訊傳輸及顯示單元和數據存儲單元；水下圖像采集單元包括圖像采集主體、穩定驅動支架、安裝于圖像采集主體上的超高清渾水透攝像頭和安裝于圖像采集主體上的補光裝置；水下圖像實時處理單元包括圖像處理單元和信息反饋控制單元。本方案的水下圖像處理系統能夠對水下采集的圖像進行實時處理，并直接將處理優化后的水下圖像進行顯示，解決了現在水下圖像處理傳輸速率慢，能耗消耗大和產品體積大的問題；此外，該水下圖像處理系統便于確保采集的水下圖像的不易偏色，噪點少，且亮度均勻。

技術領域

本發明涉及水下圖像處理技術領域，更具體地說，它涉及一種水下機器人的水下圖像處理系統。

背景技術

水下機器人也稱無人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業機器人。水下機器人由于其工作安全、適應能力強、作業范圍廣且具有經濟和高效性，已成為水下作業的重要裝備，其應用涉及海洋環境調查、海底地質勘探、海洋結構物的安裝與維修、水利水電工程、科學考察等諸多領域。

現有技術中，水下機器人大多數是采用有纜模式控制的水下機器人，其通過纜線來獲得與母船上的上位機進行數據交換，獲得水下機器人的水下圖像資料、姿態信息和岸上的控制反饋信息，包括獲得水下機器人的位置、姿態和深度信息等，實現與母船上位機的數據實時的交互，人機畫面的交互更加的生動具體，更加適合人眼識別特征的需求，有助于對水下復雜環境的準確判斷和避免水下機器人水下事故的發生，以及避免水下機器人水下零浮力電纜的纏繞的發生，保證了操作的方便和事故的最大限度的減小。

在水下機器人的使用過程中，水下圖像系統廣泛的被使用，其主要是用于圖像的采集，記錄水下環境，通常采用的是普通相機或者是攝像機密封后直接用于水下。普通相機或密封攝像機將采集的圖像信息傳輸至水上的上位機后，需通過操作上位機對采集的圖像進行處理和優化。

現有技術中的水下圖像處理系統通過普通相機或密封攝像機將采集的圖像信息傳輸至水上的上位機進行處理和優化，一方面，其不能對水下采集的圖像進行實時處理，另一方面，其采集的圖像通常存在偏色嚴重，噪點多，亮度不均勻的情況。

因此，本發明旨在設計一種水下機器人的水下圖像處理系統，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對解決上述問題，提供一種水下機器人的水下圖像處理系統，本方案的水下圖像處理系統能夠對水下采集的圖像進行實時處理，并直接將處理優化后的水下圖像進行顯示，解決了現在水下圖像處理傳輸速率慢，能耗消耗大和產品體積大的問題；此外，該水下圖像處理系統便于確保采集的水下圖像的不易偏色，噪點少，且亮度均勻。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種水下機器人的水下圖像處理系統，包括設置于水面下的水下圖像采集單元、水下圖像實時處理單元、通訊傳輸及顯示單元和數據存儲單元；

所述水下圖像采集單元用于采集水下圖像信息并將采集的圖像信息傳輸至水下圖像實時處理單元；所述水下圖像實時處理單元對水下圖像采集單元采集的水下圖像信息進行實時處理與優化，并將處理與優化后的圖像信息傳遞至數據存儲單元進行存儲；所述通訊傳輸及顯示單元用于對存儲至數據存儲單元內的數據信息進行傳輸及顯示；

所述水下圖像采集單元包括圖像采集主體、用于驅動圖像采集主體旋轉的穩定驅動支架、安裝于圖像采集主體上的超高清渾水透攝像頭和安裝于圖像采集主體上的補光裝置；

所述水下圖像實時處理單元包括圖像處理單元和信息反饋控制單元，所述圖像處理單元用于對采集的圖像進行優化處理，所述信息反饋控制單元用于對穩定驅動支架、超高清渾水透攝像頭和補光裝置進行信息反饋及控制。