CN105007427A - 头盔式水下成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种头盔式水下成像装置，包括复合照明组件、摄像组件、显示组件、控制处理组件，控制处理组件通过防水电缆为复合照明组件、摄像组件和显示组件供电；复合照明组件用于潜水员水下照明；摄像组件用于潜水员潜水时同步摄像并输出视频信号至控制处理组件；控制处理组件用于处理来自摄像显示组件视频信号，并将处理后的视频信号反馈至显示组件；显示组件接收来自控制处理组件的视频信号并将其通过显示屏展示于人眼观察。本发明适应性强，使用灵活，能有效抑制散射噪声，小型轻便，以帮助潜水员实现目标观察、导航避障的目的。

Description

头盔式水下成像装置

技术领域

本发明属于水下成像探测技术领域，具体涉及一种供潜水员在水下作业时使用的头盔式水下成像装置。

背景技术

潜水员，又称蛙人，指在水下工作的专业人员，在海洋资源开发、海洋科研与考古、水下工程作业、水下救援、水下侦察与特种作战等领域发挥着重要作用。

当潜水员在深度超过10米的水下活动时，由于水体对光的快速衰减而导致阳光难以到达这样的深度，因此能见度较低、观察条件较差。特别是在夜晚，潜水员即使在浅水中活动也将处于完全漆黑的环境中，由于很难甚至完全无法发现前方目标，因而承受着巨大的心理压力。因此，潜水员在水下作业时面临着如何在阳光无法到达的水下及时发现、识别目标与障碍，即实现对周围环境的有效感知的问题。

要想让潜水员在陌生、漆黑的水体中感知前方目标，可采用声成像和光成像两种方式。声学成像技术尽管作用距离远，但是分辨率低，而且输出图像表现不自然。相反，光成像技术虽然作用距离不及声成像技术，但可以有效弥补声波受温度、盐度等海洋环境影响较大、分辨率低、定位精度不高等缺点，而且输出图像符合人类的视觉心理感受。

对水下光成像探测技术而言，必须采取主动照明的成像方式才能在漆黑的水下环境中获得目标信息。而水体对光的吸收和散射是限制水下光电成像作用距离的主要原因。吸收的衰减作用可通过增加光源功率克服；但受水体散射的影响，单纯大功率照明不仅不会提高成像距离，反而将导致图像局部饱和，降低了成像质量。为了克服后向散射的影响，目前已开发了距离选通、同步扫描等多种激光水下成像系统。不过，受光电器件发展水平的限制，这些系统一方面存在近距盲区，一方面体积较大、功耗较高，难以被潜水员携行使用。因此，传统的基于连续光照明的水下光电成像系统(泛光照明成像系统)仍是系统小型化的最佳选择，特别是LED的发展克服了卤素灯能量、光谱利用率不高的问题，为水下光电成像提供了可靠的光源。但目前这类系统对于潜水员使用而言还存在着以下一些问题：

1、如专利CN101888533A(水下摄像取证器)、CN102104718A(水下摄像机及水下视频监控设备)、CN201130292Y(一种带视窗盒的水下摄像机)所述，光源和探测器集成在一起，LED灯珠围绕着CCD布置。根据水下成像理论，这样做将压缩光源和探测器的空间分离度，带来较大的后向散射噪声。

2、对于单独的水下光源而言，如专利CN102004373A(环形激光照明的水下成像装置)、CN202403094U(小型水下LED照明装置)、CN201232992Y(水下照明灯)所述，只采用激光或只采用LED作为发光元件，且光束发散角无法改变，照明模式比较单一，难以兼顾近场与远场照明的需要。

3、如专利CN203104669U(手握式水下成像仪)、CN2513902Y(头戴显示屏式水下观察装置)所述，只将成像部件放入水中，而显示和控制部件仍在水面以上；或如专利CN201535673U(水下观察仪)、CN1741573A(水下摄像系统)、CN102377918A(一种水下摄像机)所述，只是一种固定式水下监控装置，不适合潜水员深水携行。

4、如专利CN201130292Y(一种带视窗盒的水下摄像机)所述，显示屏和潜水员眼睛之间隔着较厚的水体，影响了观察效果。

5、上述专利中，探测器所输出的视频信号或直接显示、或直接存储，都没有通过软件技术进一步提高图像质量。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种头盔式水下成像装置，适应性强，使用灵活，能有效抑制散射噪声，小型轻便，以帮助潜水员实现目标观察、导航避障的目的。

本发明提供了一种头盔式水下成像装置，包括：

复合照明组件，用于潜水员水下照明，复合照明组件通过魔术贴绑缚于潜水员手臂上或由潜水员手持进行照明，潜水员根据观察需要可改变光源照明模式以及照明光束发散角度；

摄像组件，用于潜水员潜水时同步摄像并输出视频信号至控制处理组件，通过头部固定装置设置于潜水员头部，无需潜水员手持，便于潜水员进行其他水下动作；

控制处理组件，通过防水电缆与复合照明组件、摄像组件和显示组件电，控制处理组件用于处理来自摄像组件视频信号，采用数字图像处理技术提升目标细节，并将处理后的视频信号反馈至显示组件，控制处理组件通过绑带绑缚于潜水员背部；控制处理组件对原始视频信号进行图像增强，能有效抑制后向散射，更有利于潜水员发现和识别目标。

显示组件，接收来自控制处理组件的视频信号并将其通过显示屏展示于人眼观察；通过头部固定装置设置于潜水员头部。显示组件使潜水员能实时观察水下情况，且其输出窗口与潜水眼镜前镜面之间只有很薄的水层，因此减弱了水体对观察效果的影响。

本发明的各组件设置于潜水员不同的身体部位，有效提高系统的灵活性，而且增大了光源与探测器即摄像组件之间的距离，有利于减小后向散射光噪声。

所述复合照明组件包括外壳，外壳内设置有LD激光器、激光器驱动模块、LED灯和LED驱动模块，外壳一端开口并设置有用于发射照明光线的保护玻璃，LD激光器位于保护玻璃内侧的中心位置，LED灯设置于LD激光器周围且呈圆周状均匀分布，其中LED灯包括近场LED灯和远场LED灯，近场LED灯设置于相邻的远场LED灯之间；激光器驱动模块与LED驱动模块的输入端与控制处理组件的电源输出端连接，分别为LD激光器和LED灯供电。

所述摄像组件包括水下定焦成像镜头、CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片，水下定焦成像镜头接收摄像目标反射回波信号并将其聚焦成像至CCD成像芯片，CCD成像芯片将回波信号处理为原始行列电压信号并传递至辅助控制与视频编码芯片。高精度时序控制芯片产生高精度时钟同步信号，用于为CCD芯片提供帧同步、行同步以及电荷移位时钟信号。辅助控制与视频编码芯片为CCD成像芯片提供快门时间设置、自动增益控制设置以及其他一系列成像参数控制功能，并集成了视频编码功能，将CCD成像芯片逐行移出的电平信号自动编码为PAL视频流格式，将其作为原始探测视频信号传递至控制处理组件。

所述显示组件包括视频输入控制电路板、OLED背光照明组件、LCD显示屏、非球面目镜；视频输入控制电路板接收来自控制处理组件的视频信号并将其被转换成LCD显示屏能够识别的图像显示驱动信号后，将其传递至LCD显示屏，LCD显示屏显示视频图像；视频输入控制电路板为OLED背光照明组件提供电源，使OLED背光照明组件发出白光，所述白光透过LCD显示屏形成视频图像的透射光束，该光束被大视场非球面目镜聚焦后投射到人眼视网膜上，并在人眼中形成大尺度的虚像，提供高清图像供人眼观察。

所述控制处理组件包括高速图像处理电路、大容量电池、图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路；大容量电池为图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路提供电源输入；显示模块电源电路为视频输入控制电路板提供电源；摄像模块电源电路为CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片供电；复合照明模块电源电路为激光器驱动模块与LED驱动模块供电；图像处理电源电路为高速图像处理电路供电；高速图像处理电路接收来自摄像组件的原始探测视频信号，将其处理为综合信息视频信号后输出至显示组件。

所述绿光LD激光器使用半导体激光器作为泵浦源产生808nm激光，然后通过谐振腔产生1064nm波长的激光，最后经过KTP倍频晶体产生532nm的绿光。绿光LD激光器的光束发散角小于2mrad。

所述近场LED灯采用波长在450nm～490nm的灯珠以及发散角为60度得透镜；远场LED灯采用波长在410nm～450nm的灯珠以及发散角为10度的透镜。

所述摄像组件和显示组件通过头部固定装置设置于潜水员头部；所述头部固定装置包括头盔本体、连接直杆、第一曲杆、第二曲杆，头盔本体上设置有向外部下方延伸的连杆，连杆端部设置有固定板，固定板与连接直杆固定连接，第一曲杆和第二曲杆分别固定于连接直杆的两端，第一曲杆与摄像组件的外壳体固定连接，第二曲杆与显示组件的外壳体固定连接。

所述所述固定板上设置有沿竖直方向均匀设置有多个半埋式压紧螺孔，连接直杆中央设置有与压紧螺孔相配合的安装螺孔，连接板设置有与安装螺孔对应的楔形凹槽，固定板两侧设置有与楔形凹槽相配合的滑轨，所述楔形凹槽侧壁卡设于滑轨内，压紧螺钉依次穿过安装螺孔和压紧螺孔实现连接直杆和固定板的连接。

所述还包括第一固定螺钉和第二固定螺钉；第一曲杆上设置有与连接直杆端部相配合的第一通孔和与第一通孔相连通且轴线相垂直的第一安装孔，连接直杆的一端端部穿过第一通孔，第一固定螺钉穿过第一安装孔压紧于连接直杆表面；第二曲杆上设置有与连接直杆端部相配合的第二通孔和与第二通孔相连通且轴线相垂直的第二安装孔，连接直杆的另一端端部穿过第二通孔，第二固定螺钉穿过第二安装孔压紧于连接直杆表面。

本发明提供一种头盔式水下成像装置，以帮助潜水员实现目标观察、导航避障的目的。本发明的复合照明组件采用LD激光器+LED组成的独立式复合光源进行主动照明，潜水员可以根据观察需要改变光源照明模式以及照明光束发散角度，以适应不同的水下环境。本发明设计了佩戴在潜水员头部的用于固定摄像组件、显示组件的头盔。头盔通过固定板和连接直杆的配合可实现摄像组件和显示组件竖直方向的位置调节；头盔通过第一、第二曲杆与连接直杆的配合可实现摄像组件和显示组件水平方向的位置调节，便于不同的潜水员进行使用。本发明的控制处理组件采用数字图像处理技术进行视频增强，以克服由于水体散射导致的目标细节模糊；还具有录像、拍照功能。本发明采用收发分置的方式，复合照明组件独立绑缚在潜水员手臂上，摄像组件与显示组件安装在潜水员头部，控制处理组件设置于潜水员背面，保证了系统的灵活性，而且增大了光源与摄像组件之间的距离，有利于减小后向散射光噪声。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是复合照明组件结构示意图

图3是复合照明组件示意图

图4是摄像组件示意图

图5是摄像组件电路示意图

图6是显示组件示意图

图7是控制处理组件示意图

图8是头部固定装置示意图

图9是头部固定装置局部示意图

其中，1-头盔本体，2-摄像组件，3-显示组件，4-连杆，5-固定板，6-连接直杆，7-第一曲杆，8-第一通孔，9-第二曲杆，10-第二通孔，11-第一固定螺钉，12-第二固定螺钉，13-压紧螺孔，14-压紧螺钉，15-安装螺孔，16-凹槽，17-滑轨，18-LD激光器，19-近场LED灯，20-远场LED灯，21-外壳，22-保护玻璃，23-第一安装孔，24-第二安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种头盔式水下成像装置，包括复合照明组件、摄像组件、显示组件、控制处理组件，控制处理组件通过防水电缆与复合照明组件、摄像组件和显示组件电连接，为上述模块组件供电；复合照明组件用于潜水员水下照明；摄像组件用于潜水员潜水时同步摄像并输出视频信号至控制处理组件；控制处理组件用于处理来自摄像显示组件视频信号，并将处理后的视频信号反馈至显示组件；显示组件接收来自控制处理组件的视频信号并将其通过显示屏展示于人眼观察。

如图2、3所示，所述复合照明组件包括外壳21，外壳21内设置有LD激光器18、激光器驱动模块、LED灯和LED驱动模块，外壳21一端开口并设置有用于发射照明光线的保护玻璃22，LD激光器21位于保护玻璃内侧的中心位置，LED灯设置于LD激光器周围且呈圆周状均匀分布，其中LED灯包括近场LED灯19和远场LED灯20，近场LED灯19设置于相邻的远场LED灯20之间；激光器驱动模块和LED驱动模块的输入端与控制处理组件的电源输出端连接，分别为LD激光器和LED灯供电。照明模块的工作模式包括激光照明、LED近场照明、LED远场照明，可根据水质及任务需要改变LED照明光束的发散角，LED近场照明用于近场成像，LED远场照明用于远场成像，激光照明用于远距离搜索目标。潜水人员可通过操作开关实现照明模式的切换。所述LD激光器采用绿光LD激光器。该激光器使用半导体激光器作为泵浦源产生808nm激光，然后通过谐振腔产生1064nm波长的激光，最后经过KTP倍频晶体产生532nm的绿光。绿光LD激光器的光束发散角小于2mrad。利用激光的高亮度和高方向性来实现远距离目标搜索时，若前方没有目标或障碍物，激光束在图像上表现为一条逐渐减弱的细光带；当前方出现目标或障碍物且激光入射到其上时，图像中会出现一个明亮的光点。因此，根据图像中沿激光束传播的方向是否出现光点就可以判断前方是否出现目标或障碍物。

由于水下存在“蓝绿窗口”，波长较长的可见光在水下衰减大、散射小，而波长较短的可见光在水下散射大、衰减小。根据上述理论，复合照明组件采用两组蓝光波段但波长不同的LED照明。其中近场LED灯负责近场照明，采用波长在450nm～490nm的灯珠以及发散角为60度的透镜，单个LED的功率为2W，一共4颗；远场LED灯负责远场照明，采用波长在410nm～450nm的灯珠以及发散角为10度的透镜，单个LED的功率为2W，一共4颗。两组LED在垂直光轴平面上呈环形交叉排列在激光器周围。

如图4、5所示，所述摄像组件包括水下定焦成像镜头、CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片。其中水下定焦成像镜头的焦距为10.96mm，F数为1.2、视场角为40.1度。CCD成像芯片选用SONY半导体公司生产的405ALLB\W型1/3”CCD芯片。高精度时序控制芯片选用SONY公司专门为控制405ALL B\W芯片而设计的专用时序控制芯片CXD6423R。辅助控制与视频编码芯片选用SONY公司的CXA1310Q芯片，用以完成辅助控制和视频编码任务。水下定焦成像镜头接收摄像目标反射回波信号并将其聚焦成像至CCD成像芯片，CCD成像芯片将回波信号处理为原始行列电压信号。高精度时序控制芯片CXD6423R能够产生高精度时钟同步信号，用来给CCD芯片提供帧同步、行同步以及电荷移位时钟信号。辅助控制与视频编码芯片CXA1310Q为405ALLB\W芯片提供了快门时间设置、自动增益控制设置以及其他一系列成像参数控制功能，并集成了视频编码功能，能够将405ALLB\W芯片逐行移出的电平信号自动编码为PAL视频流格式。

如图6所示，所述显示组件包括视频输入控制电路板、OLED背光照明组件、微型高分辨率LCD显示屏、非球大视场面目镜；视频输入控制电路板接收来自控制处理组件的视频信号并将其被转换成LCD显示屏能够识别的图像显示驱动信号后，将其传递至LCD显示屏，LCD显示屏显示视频图像；视频输入控制电路板为OLED背光照明组件提供电源，使OLED背光照明组件发出白光，所述白光透过LCD显示屏形成视频图像的透射光束，该光束被大视场非球面目镜聚焦后投射到人眼视网膜上，并在人眼中形成大尺度的虚像，提供高清图像供人眼观察。显示组件负责将控制处理组件中的高清图像处理电路输出的经过处理的视频信号，直接投射到蛙人视网膜上供其观察。整个显示组件是将各组件封装到水密结构中，形成单目显示镜。

如图7所示，所述控制处理组件包括高速图像处理电路、大容量电池、图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路。图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路构成电源子系统，负责为各组件供电，其总电源是由大容量电池提供的+12V直流供电。大容量电池为图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路提供电源输入；显示模块电源电路为视频输入控制电路提供电源；摄像模块电源电路为CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片供电；复合照明模块电源电路为LD激光器和LED灯供电。图像处理电源电路和显示模块电源电路都采用DFB10-12S5开关电源模块将+12V直流电压转换为+5V直流电压，再输出给高速图像处理电路和显示模块；复合照明模块电源电路和摄像模块电源电路直接将+12V直流电压输出给复合照明模块和摄像模块。高速图像处理电路接收来自摄像组件的PAL格式的原始视频信号，负责将其增强并叠加重要信息后输出至显示组件供潜水员观察。高速图像处理电路采用TI公司的TMS320DM642型专用视频数字信号处理器作为主处理芯片。

如图8所示，所述摄像组件2和显示组件3通过头部固定装置设置于潜水员头部；所述头部固定装置包括头盔本体1、连接直杆6、第一曲杆7、第二曲杆9，头盔本体1上设置有向外部下方延伸的连杆4，连杆4端部设置有固定板5，固定板5与连接直杆6固定连接，第一曲杆7和第二曲杆9分别固定于连接直杆6的两端，第一曲杆7与摄像组件2的外壳体固定连接，第二曲杆9与显示组件3的外壳体固定连接，使得摄像组件2和显示组件3分别位于潜水员面前两侧。所述头盔固定装置还包括第一固定螺钉11和第二固定螺钉12；第一曲杆7上设置有与连接直杆6端部相配合的第一通孔8和与第一通孔8相连通且轴线相垂直的第一安装孔，连接直杆6的一端端部穿过第一通孔8，第一固定螺钉11穿过第一安装孔压紧于连接直杆6表面。连接直杆6可在第一通孔8内滑动以实现摄像组件2位置的调节，调节完毕压紧第一固定螺钉11实现摄像组件2和头盔本体1的固定连接。第二曲杆9上设置有与连接直杆6端部相配合的第二通孔10和与第二通孔10相连通且轴线相垂直的第二安装孔24，连接直杆6的另一端端部穿过第二通孔10，第二固定螺钉12穿过第二安装孔24压紧于连接直杆6表面。连接直杆6可在第二通孔10内滑动以实现显示组件3位置的调节，调节完毕压紧第二固定螺钉12实现显示组件3和头盔本体1的固定连接。通过调节第一曲杆7和第二曲杆9在连接直杆6上的压紧位置可调整摄像组件2和显示组件3之间的相对距离，以适应不同潜水员的需求。

如图9所示，所述固定板5上设置有沿竖直方向均匀设置有3个半埋式压紧螺孔13，连接直杆6中央设置有与压紧螺孔13相配合的安装螺孔15，连接直杆6设置有与安装螺孔15对应的楔形凹槽16，固定板5两侧设置有与楔形凹槽16相配合的滑轨17，所述楔形凹槽16侧壁卡设于滑轨17内，有效定位的同时通过凹槽16侧壁在滑轨17内滑动，迅速调节连接直杆6和固定板5的相对位置。压紧螺钉14依次穿过安装螺孔15和压紧螺孔13实现连接直杆6和固定板5的连接。通过压紧螺钉14与安装螺孔15之间的对应关系可以调整显示组件3相对人眼的高度，以适应不同潜水员的需求。

所述控制处理组件通过绑带绑缚于潜水员背部，复合照明组件通过魔术贴绑缚于潜水员手臂上或由潜水员手持进行照明，保证了系统的灵活性，而且增大了光源与摄像组件之间的距离，有利于减小后向散射光噪声。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种头盔式水下成像装置，其特征在于包括：

复合照明组件，用于潜水员水下照明，复合照明组件通过魔术贴绑缚于潜水员手臂上或由潜水员手持进行照明；

摄像组件，用于潜水员潜水时同步摄像并输出视频信号至控制处理组件，通过头部固定装置设置于潜水员头部；

控制处理组件，通过防水电缆为复合照明组件、摄像组件和显示组件提供电源输入；控制处理组件用于处理来自摄像组件视频信号，并将处理后的视频信号反馈至显示组件；控制处理组件通过绑带绑缚于潜水员背部；

显示组件，接收来自控制处理组件的视频信号并将其通过显示屏展示于人眼观察，通过头部固定装置设置于潜水员头部。

2.根据权利要求1所述的头盔式水下成像装置，其特征在于复合照明组件包括外壳(21)，外壳(21)内设置有LD激光器(18)、激光器驱动模块、LED灯和LED驱动模块，外壳一端开口并设置有用于发射照明光线的保护玻璃(22)，LD激光器(18)位于保护玻璃内侧的中心位置，LED灯设置于LD激光器周围且呈圆周状均匀分布，其中LED灯包括近场LED灯(19)和远场LED灯(20)，近场LED灯(19)设置于相邻的远场LED灯(20)之间；激光器驱动模块与LED驱动模块的输入端与控制处理组件的电源输出端连接，分别为LD激光器和LED灯供电。

3.根据权利要求2所述的头盔式水下成像装置，其特征在于摄像组件包括水下定焦成像镜头、CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片，水下定焦成像镜头接收摄像目标反射回波信号并将其聚焦成像至CCD成像芯片，CCD成像芯片将回波信号处理为原始行列电压信号并传递至辅助控制和视频编码芯片；高精度时序控制芯片产生高精度时钟同步信号，用于为CCD芯片提供帧同步、行同步以及电荷移位时钟信号；辅助控制与视频编码芯片为CCD成像芯片提供快门时间设置、自动增益控制设置参数控制功能，用于将CCD成像芯片逐行移出的电平信号自动编码为PAL视频流格式并传递至控制处理组件。

4.根据权利要求3所述的头盔式水下成像装置，其特征在于显示组件包括视频输入控制电路板、OLED背光照明组件、LCD显示屏、非球面目镜；视频输入控制电路板接收来自控制处理组件的视频信号并将其被转换成LCD显示屏能够识别的图像显示驱动信号后，将其传递至LCD显示屏，LCD显示屏显示视频图像；视频输入控制电路板为OLED背光照明组件提供电源，使OLED背光照明组件发出白光，所述白光透过LCD显示屏形成视频图像的透射光束，该光束被大视场非球面目镜聚焦后投射到人眼视网膜上，并在人眼中形成大尺度的虚像，提供高清图像供人眼观察。

5.根据权利要求4所述的头盔式水下成像装置，其特征在于控制处理组件包括高速图像处理电路、大容量电池、图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路；大容量电池为图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路提供电源输入；显示模块电源电路为视频输入控制电路板提供电源；摄像模块电源电路为CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片供电；复合照明模块电源电路为激光器驱动模块与LED驱动模块供电；图像处理电源电路为高速图像处理电路供电；高速图像处理电路接收来自摄像组件的原始探测视频信号，将其处理为综合信息视频信号后输出至显示组件。

6.根据权利要求2所述的头盔式水下成像装置，其特征在于绿光LD激光器使用半导体激光器作为泵浦源产生808nm激光，然后通过谐振腔产生1064nm波长的激光，最后经过KTP倍频晶体产生532nm的绿光。绿光LD激光器的光束发散角小于2mrad。

7.根据权利要求2所述的头盔式水下成像装置，其特征在于近场LED灯采用波长在450nm～490nm的灯珠以及发散角为60度得透镜；远场LED灯采用波长在410nm～450nm的灯珠以及发散角为10度的透镜。

8.根据权利要求1所述的头盔式水下成像装置，其特征在于摄像组件(2)和显示组件(3)通过头部固定装置设置于潜水员头部；所述头部固定装置包括头盔本体(1)、连接直杆(6)、第一曲杆(7)、第二曲杆(9)，头盔本体(1)上设置有向外部下方延伸的连杆(4)，连杆(4)端部设置有固定板(5)，固定板(5)与连接直杆(6)固定连接，第一曲杆(7)和第二曲杆(9)分别固定于连接直杆(6)的两端，第一曲杆(7)与摄像组件(2)的外壳体固定连接，第二曲杆(9)与显示组件(3)的外壳体固定连接。

9.根据权利要求8所述的头盔式水下成像装置，其特征在于所述固定板(5)上设置有沿竖直方向均匀设置有多个半埋式压紧螺孔(13)，连接直杆(6)中央设置有与压紧螺孔(13)相配合的安装螺孔(15)，连接直杆设置有与安装螺孔(15)对应的楔形凹槽(16)，固定板(5)两侧设置有与楔形凹槽(16)相配合的滑轨(17)，所述楔形凹槽(16)侧壁卡设于滑轨(17)内，压紧螺钉(14)依次穿过安装螺孔(15)和压紧螺孔(13)实现连接直杆(6)和固定板(5)的连接。

10.根据权利要求9所述的头盔式水下成像装置，其特征在于还包括第一固定螺钉(11)和第二固定螺钉(12)；第一曲杆(7)上设置有与连接直杆(6)端部相配合的第一通孔(8)和与第一通孔(8)相连通且轴线相垂直的第一安装孔，连接直杆(6)的一端端部穿过第一通孔(8)，第一固定螺钉(11)穿过第一安装孔压紧于连接直杆(6)表面；第二曲杆(9)上设置有与连接直杆(6)端部相配合的第二通孔(10)和与第二通孔(10)相连通且轴线相垂直的第二安装孔，连接直杆(6)的另一端端部穿过第二通孔(10)，第二固定螺钉(12)穿过第二安装孔压紧于连接直杆(6)表面。