CN106454268A - 一种水产养殖系统水下生境观察装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖技术领域，尤其是一种水产养殖系统水下生境观察装置，其包括：水下摄像头、伸缩式操作杆、摄像头支架、合股线、电池和能够实景观看的眼罩式VR观看器。水下摄像头通过摄像头支架与伸缩式操作杆相连接，并且可旋转360°；所述电源线和影像传输线的合股线从水下摄像头内部伸出，穿过伸缩式操作杆内部；所述电池与水下摄像头电源线连接；所述眼罩式VR观看器与影像传输线连接。本发明采用LED暖光灯增加水下可视距离和清晰度，辅助微型摄像头清晰拍摄水下影像，实现在养殖用水浑浊状态下清晰观察水产动物和环境状态；同时不受夜晚弱光和白天强光的影响。该发明装置对水产养殖管理和疾病防控具有重要参考作用。

Description

一种水产养殖系统水下生境观察装置

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，尤其是一种水产养殖系统水下生境观察装置。

背景技术

据统计，我国2015年全年水产品总产量6699.65万吨，人均占有量48.74kg。其中，捕捞产量1761.75万吨，而养殖产量为4937.90万吨。水产养殖业可谓是国民的一大重要粮仓，再加上近年来国家对水域可持续应用开发的高度重视，使水产养殖业具有广阔的发展前景。

随着水产养殖业的不断发展壮大，水产养殖种类呈现多样化、精细化的发展趋势，主要包括鱼、虾、蟹、藻、贝类、海参等。而水产养殖的模式也随着养殖种类、养殖要求及养殖区域的特点呈现出多元化的发展，主要包括围堰养殖、池塘养殖、工厂化养殖、吊笼养殖和网箱养殖等多种模式。无论养殖哪一经济品种，也无论使用何种养殖模式，在养殖过程中都需要对养殖动物的生理活动及生活环境进行观察，及时掌握养殖系统的底质、水质、水产动物健康情况，对系统环境变化和病害发生做出积极的响应，避免造成更大的经济损失。80-90年代，对系统内部养殖动物和环境的观察仅靠简单的巡池完成，而眼睛则是最关键的工具。但人眼睛的视力是有限的，无法对较小生物及养殖系统底部的情况做出判断；再加上养殖动物的活动不受特定规律限制。因此，巡池无法对养殖系统水下生物和环境做出精准的判断。

随着电子科技和光学设备的发展，水下摄像机和水下机器人等水下监控设备应运而生。目前，水产养殖中已开发的水下监控设备一般是采用液晶板在水面操作观看，光线较强时对水下的影像观看效果较差，眼睛费力、耗神、易疲劳；一般镜头在水下的可视距离比较短，并且水质浑浊时无法获得清晰地影像。另外，已有的VR观看器只是用于录制影像的观看，尚未见到水下摄影机与VR观看器相连进行实时观看的装置。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种水产养殖系统水下生境观察装置，其能够对水产养殖系统的环境进行多方位、多角度的实时、逼真观察，不受浑浊水影响，操作轻便，其采用的技术方案如下：

一种水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，包括：

水下摄像头，其包括摄像部和散热部，所述摄像部为圆盘状，其中央设有微型摄像头，沿所述微型摄像头的圆周排布若干个LED暖光灯；所述散热部为圆筒状，其套设在摄像部边缘并与摄像部相固接，所述散热部内沿圆筒轴向排列若干个散热板；

伸缩式操作杆，其为空心、铝质；

摄像头支架，其一端与水下摄像头转动连接，另一端与伸缩式操作杆相固接；

合股线，其包括影像传输线和电源线，所述合股线由水下摄像头伸出，穿过伸缩式操作杆后分叉为影像传输线和电源线；

用于供电的电池，其与伸缩式操作杆可拆卸连接，所述电池与电源线相连接；

能够对景象实时观看的眼罩式VR观看器，其与影像传输线连接，所述眼罩式VR观看器，其包括眼罩、目镜、观看器固定带和控制面板，所述控制面板位于眼罩的底部，所述目镜位于眼罩后方。

优选地，所述控制面板上设有SD卡插孔、充电及电脑连接口、耳机接口、影像传输线接口、2D/3D切换键、开关键、返回键、散热孔和方向/确认键，所述SD卡插孔、充电及电脑连接口、耳机接口和影像传输接线接口并排设置于控制面板上部，所述开关键、2D/3D切换键和返回键设置于控制面板左方，所述方向/确认键位于控制面板右方，所述散热孔位于控制面板下部。

优选地，所述LED暖光灯光源为黄色、数量为6～8个，功率为3瓦/个。

优选地，所述摄像头支架包括竖直部和固接于竖直部上下两端的两个水平部，所述水平部通过螺钉与散热部转动连接，所述竖直部与伸缩式操作杆固定连接，所述水平部和竖直部之间形成能够使水下摄像头360°旋转的区域。

优选地，所述伸缩式操作杆包括固定杆和若干个滑动杆，所述固定杆一端设有防滑套，所述固定杆的另一端与滑动杆依直径大小依次套设，所述滑动杆之间、固定杆与滑动杆之间滑动连接并通过节间固定卡扣固定。

优选地，所述固定杆和滑动杆的数量一共6个，通过5个节间固定卡扣固定。

优选地，所述电池通过一个双C型卡扣与伸缩式操作杆的固定杆可拆卸连接。

优选地，所述电池一端为充电接口，另一端设有电量指示灯和LED暖光灯开关，所述充电接口与电源线相连接。

本发明具有如下优点：

(1)采用LED暖光灯作为照射光源，穿透力强，可增加水下生境观察影像的清晰度，不受浑浊水影响；水下摄像头可进行360°旋转，便于多角度观察；并且能够清晰观察养殖系统水下生物的种类、数量、分布、活力、健康、患病情况，同时观察残饵、粪便、底部有机物积累和恶化的情况。

(2)采用能够对景象实时观看的眼罩式VR观看器，并在其控制面板上合理排布功能部件，操作更加方便，实现在水产养殖系统中对养殖动物和环境状态实时观看和录制，具有真实感；同时，眼罩式VR观看器不受白天强光和夜间弱光影响，观察人员不易产生疲劳感。

(3)伸缩式操作杆可根据水深和观察需要调节长度；采用空心设计，线路内置，操作轻便，可实现单人操作。

(4)SD卡插孔和电脑连接口的设计使水下影像可以即时观察，也可以先存储后续于观看器上回放或者复制到电脑再进行后期播放，多人观看，具有教学、讲座、观摩、示范作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明眼罩式VR观看器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明中采用的方位术语“上部”、“下部”、“左方”和“右方”为基于附图1所示的位置关系，方位术语“后方”、“底部”为基于附图2所示的位置关系，“后方”是指背离纸面的方向，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

现有的水下监控设备一般是采用液晶板，光线较强时严重影响观看效果，费力耗神，并且镜头可视距离比较短，重要的是，水质浑浊时无法获得清晰地影像。本发明采用VR观看器，在白天光线较强和夜晚弱光下均可清晰观看水下影像，不易使人产生疲劳感；采用LED暖光灯作为微型摄像头的照射光源，对水下景象的采集不受浑浊水的影响；并且针对微型摄像头专门开发了相对应的影像传输线和眼罩式VR观看器的APP，使眼罩式VR观看器能够对水下生境实时观看和录制。

本发明提供了一种水产养殖系统水下生境观察装置，如图1所示，其包括：

水下摄像头1，其包括摄像部和散热部，所述摄像部为圆盘状，其中央设有微型摄像头2，沿所述微型摄像头2的圆周排布若干个LED暖光灯3，LED暖光灯3为黄色光，穿透力强。黄色光的波长比绿、蓝、紫等光的波长长，穿透能力更强，并且比红光的亮度好。优选LED暖光灯3数量为6～8个，功率为3瓦/个，能够为水下观测提供足够的亮度；所述散热部为圆筒状，其套设在摄像部边缘并与摄像部相固接，所述散热部内沿圆筒轴向排列若干个散热板4，能够为给摄像部散热。

伸缩式操作杆5，其为空心，一方面能够减轻伸缩式操作杆5重量，操作轻便，另一方面便于线路从中穿过；所述伸缩式操作杆5包括固定杆和若干个滑动杆，所述固定杆一端设有防滑套50，所述固定杆的另一端与滑动杆按直径大小依次套设，所述滑动杆之间、固定杆与滑动杆之间滑动连接并通过节间固定卡扣51固定。优选固定杆和滑动杆的数量一共6个，通过5个节间固定卡扣51固定。通过节间固定卡扣51的调节可将伸缩式操作杆5长度进行伸缩。防滑套50使整个观察装置在工作中不易滑落。

摄像头支架6，其一端与水下摄像头1的散热部转动连接，另一端与伸缩式操作杆5相固接；所述摄像头支架6包括竖直部和固接于竖直部上下两端的两个水平部，所述水平部通过螺钉与散热部转动连接，所述竖直部与伸缩式操作杆5固定连接。所述水平部和竖直部之间形成能够使水下摄像头360°旋转的区域，水下摄像头1可以在两个水平部之间发生360°转动。

合股线7，其包括电源线70和影像传输线71，所述合股线由水下摄像头1伸出，穿过伸缩式操作杆5后分叉为电源线70和影像传输线71；所述影像传输线71将微型摄像头采集的影像传输给眼罩式VR观看器。用于供电的电池8，其与伸缩式操作杆5可拆卸连接；所述电池8一端为充电接口，可与电源线70相连接，另一端设有电量指示灯和LED暖光灯3开关。

如图1、2所示，能够实景观看的眼罩式VR观看器，其与影像传输线71连接，所述眼罩式VR观看器，其包括眼罩90、目镜91、观看器固定带92和控制面板93，所述控制面板位于眼罩90的底部，如图2所示，所述目镜91位于眼罩后方。所述控制面板93上设有SD卡插孔930、充电及电脑连接口931、耳机接口932、影像传输线接口933、开关键934、2D/3D切换键935、返回键936、方向/确认键937和散热孔938。如图1所示，所述SD卡插孔930、充电及电脑连接口931、耳机接口932和影像传输接线接口933并排设置于控制面板93的上部，所述开关键934、2D/3D切换键935和返回键936设置于控制面板93的左方，所述方向/确认键937位于控制面板93右方，所述散热孔938位于控制面板93下部。

影像传输线71与影像传输线接口933连接，水下摄像头1将采集到的信号通过集成电路转换成USB数字信号，数字信号再通过影像传输线71连接到眼罩式VR观看器，所述影像传输线71为专用屏蔽抗干扰、防水、防冻、耐油、耐酸碱、无损USB硅胶电缆线。在SD卡插孔930内插入SD卡，也可将水下影像先存储后续于眼罩式VR观看器上观看；充电及电脑连接口931可对眼罩式VR观看器进行充电，也可与电脑连接，将存储的影像文件复制到电脑后再做其他处理。

眼罩式VR观看器内部所采用的线路及部件配置在现有技术中进行常规选择即可，为了便于功能控制，本发明对控制面板93上的功能接口及按键排布进行改进，将外接设备的接口如SD卡插孔930、充电及电脑连接口931、耳机接口932和影像传输线接口933并排设置于控制面板93的上部，使眼罩式VR观看器外接线路时避免失去平衡而倾斜，控制键如开关键934、2D/3D切换键935、返回键936和方向/确认键937分别位于眼罩90的左、右方，方便佩带后双手于两侧进行功能操作，散热孔938设置于眼罩90下方，用于散热。

所述电池8通过一个双C型卡扣80与伸缩式操作杆5的固定杆可拆卸连接。

眼罩式VR观看器内置APP软件，所述APP软件包括图像信号处理模块、摄像头驱动模块、录像模块和拍照模块，当微型摄像头2捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至微型摄像头2图像信号处理模块，此时图像信号处理模块对原始数据进行分析，检查图像中毗邻像素之间的密度差异。如果原始图像的对焦是不准确的，那么毗邻的像素密度将十分接近。而此时图像信号处理模块会对这些像素进行调整，进行自动对焦过程。微型摄像头处设有音圈马达，通电时微型摄像头锁入音圈马达，当断电时，微型摄像头的线圈在弹片弹力下返回。图像信号处理模块通过算法得知目前镜头是否过远或过近，并以通电、断电的方式实现自动对焦功能。当要捕捉图像发生变化时，图像信号处理模块会将图像重新分析、计算和调整，实现重新自动调焦。

微型摄像头2成像后再将处理的信号通过集成电路转换成USB数字信号，USB数字信号再通过专用屏蔽抗干扰、防水、防冻、耐油、耐酸碱、无损USB硅胶电缆线连接到眼罩式VR观看器，眼罩式VR观看器检测到USB摄像头信号将唤醒APP软件的摄像头驱动模块，自动启动APP软件，APP软件启动后，将驱动微型摄像头2开始工作，微型摄像头2通过影像传输线71传输信号到眼罩式VR观看器，显示实时画面。当现实画面需要录像或者拍照时，可选择开启APP实时界面的录像模块和拍照模块，实现对实时画面的录像和捕捉。

通过眼罩式VR观看器可以选择播放录像画面。如果要拷贝影像或者查看图像通过连接电脑来实现，此时眼罩式VR观看器就相当于一个移动硬盘，可以通过电脑查看。

实施例1

水下摄像头1直径为13.5cm，包括摄像部和散热部，所述摄像部为圆盘状，其中央设有微型摄像头2，沿所述微型摄像头的圆周排布若干个LED暖光灯，LED暖光灯数量为8个，功率3瓦/个。散热部为圆筒状，其套设在摄像部边缘并通过螺钉与摄像部连接，螺钉采用不锈钢材质，所述散热部内沿圆筒轴向排列若干个散热板4。

伸缩式操作杆5，长度为3.6m，其为空心，包括5个滑动杆和1个固定杆，滑动杆和固定杆长度均为60cm，所述固定杆一端设有防滑套50，所述固定杆的另一端与滑动杆按直径大小依次套设，其相互之间滑动连接并通过5个节间固定卡扣51固定。

摄像头支架6，其一端与水下摄像头1的散热部转动连接，另一端与伸缩式操作杆5相固接；所述摄像头支架6包括竖直部和固接于竖直部上下两端的两个水平部，所述水平部通过螺钉与散热部转动连接，所述竖直部与伸缩式操作杆5固定连接。所述水平部和竖直部之间形成能够使水下摄像头360°旋转的区域。

合股线7，其包括电源线70和影像传输线71，所述合股线由水下摄像头1伸出，穿过伸缩式操作杆5后分叉为电源线70和影像传输线71；所述影像传输线71为专用屏蔽抗干扰、防水、防冻、耐油、耐酸碱、无损USB硅胶电缆线。用于供电的电池8，其与伸缩式操作杆5通过两个C型卡扣可拆卸连接，所述电池与电源线70连接。电池8优选为圆柱形的锂电池，2600mV，可连续供电4h，其一端为充电接口，可与电源线70相连接，另一端设有电量指示灯和暖光灯开关。

能够实景观看的眼罩式VR观看器，其与影像传输线71连接，所述眼罩式VR观看器，其包括眼罩90、目镜91、观看器固定带92和控制面板93，所述控制面板位于眼罩90的底部，所述目镜91位于眼罩后方。所述控制面板93上设有SD卡插孔930、充电及电脑连接口931、耳机接口932、影像传输线接口933、开关键934、2D/3D切换键935、返回键936、方向/确认键937和散热孔938，所述SD卡插孔930、充电及电脑连接口931、耳机接口932和影像传输接线接口933并排设置于控制面板93上部，所述开关键934、2D/3D切换键935和返回键936设置于控制面板93左方，所述方向/确认键937位于控制面板93右方，所述散热孔938位于控制面板93下部。

应用例1

室外网箱养鱼：

采用水产养殖系统水下生境观察装置对规格为3m×3m×2.5m、透明度1m左右的网箱内部观察，通过眼罩式VR观看器可清楚的看到鱼的大概数量、规格、体色和活力；投喂饵料的沉降、分布和鱼的摄食情况；清楚地发现个别鱼体表溃疡、烂鳍烂尾症状；同时也可查看网衣上附着物、破损等情况；清楚可见2.5m深处网底的残饵和死鱼残骸。并且，无论白天还是晚上，也无论光线强弱，均不影响观察效果。

应用例2

室内水泥池养对虾：

室内水泥池规格为6m×6m×1.5m，对虾养殖密度大，池水透明度仅0.2m左右。利用水下生境观察装置的VR观看器可清楚的观看到对虾的数量多少、规格大小、体色和活力，并且查看到对虾残饵、粪便状况，以及池底颜色和沉积物的多少。发病池中，对对虾出现的体色发红、红腿、断须、白便等症状观察的一清二楚，而且光线的强弱对观察效果无影响。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，包括：

水下摄像头(1)，其包括摄像部和散热部，所述摄像部为圆盘状，其中央设有微型摄像头(2)，沿所述微型摄像头的圆周排布若干个LED暖光灯(3)；所述散热部为圆筒状，其套设在摄像部边缘并与摄像部相固接，所述散热部内沿圆筒轴向排列若干个散热板(4)；

伸缩式操作杆(5)，其为空心、铝质；

摄像头支架(6)，其一端与水下摄像头(1)转动连接，另一端与伸缩式操作杆(5)相固接；

合股线(7)，其包括影像传输线(71)和电源线(70)，所述合股线由水下摄像头(1)伸出，穿过伸缩式操作杆(5)后分叉为影像传输线(71)和电源线(70)；

用于供电的电池(8)，其与伸缩式操作杆(5)可拆卸连接，所述电池(8)与电源线(70)连接；

能够对景象实时观看的眼罩式VR观看器，其与影像传输线(71)连接，所述眼罩式VR观看器，其包括眼罩(90)、目镜(91)、观看器固定带(92)和控制面板(93)，所述控制面板位于眼罩的下方，所述目镜位于眼罩后方。

2.根据权利要求1所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述控制面板上设有SD卡插孔(930)、充电及电脑连接口(931)、耳机接口(932)、影像传输线接口(933)、返回键(934)、2D/3D切换键(935)、开关键(936)、方向/确认键(937)和散热孔(938)，所述SD卡插孔、充电及电脑连接口、耳机接口和影像传输接线接口并排设置于控制面板(93)上部，所述开关键、2D/3D切换键和返回键设置于控制面板左方，所述方向/确认键位于控制面板右方，所述散热孔位于控制面板下部。

3.根据权利要求1或2所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述LED暖光灯(3)光源为黄色，数量为6～8个，功率为3瓦/个。

4.根据权利要求1或2所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述摄像头支架(6)包括竖直部和固接于竖直部上下两端的两个水平部，所述水平部通过螺钉与散热部转动连接，所述竖直部与伸缩式操作杆(5)固定连接，所述水平部和竖直部之间形成能够使水下摄像头360°旋转的区域。

5.根据权利要求1或2所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述伸缩式操作杆(5)包括固定杆和若干个滑动杆，所述固定杆一端设有防滑套(50)，所述固定杆的另一端与滑动杆依直径大小依次套设，所述滑动杆之间、固定杆与滑动杆之间滑动连接并通过节间固定卡扣(51)固定。

6.根据权利要求5所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述固定杆和滑动杆的数量一共6个，通过5个节间固定卡扣(51)固定。

7.根据权利要求5所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述电池(8)通过一个双C型卡扣(80)与伸缩式操作杆(5)的固定杆可拆卸连接。

8.根据权利要求1或2所述的水产养殖系统水下生境观察装置，其特征在于，所述电池(8)一端为充电接口，另一端设有电量指示灯和LED暖光灯开关，所述充电接口与电源线(70)相连接。