CN106488085A - 6000m级水下微型摄像机 - Google Patents

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刘纯虎
唐玉涛
平伟
黄永展
马厦飞
任平
连琏
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SHANGHAI JIAODA HAIKE(GROUP) CO Ltd
Shanghai Jiaotong University
Guangzhou Marine Geological Survey
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SHANGHAI JIAODA HAIKE(GROUP) CO Ltd
Shanghai Jiaotong University
Guangzhou Marine Geological Survey
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Abstract

本发明提供了一种6000m级水下微型摄像机，工作深度为6000m，其中水密头、后端盖、微型摄像机筒、玻璃观察窗都是耐压零部件，采用橡胶密封圈进行相互密封。后端盖和微型摄像机筒都是使用高强度轻型防腐材料加工而成，玻璃观察窗采用高强度透明玻璃加工而成，由于摄像机整体尺寸小在潜水器上布置极方便。图像处理电路板对水下视频进行后期处理，尽可能减少水下视频失真。本发明采用低压直流输入，解决了高强度耐压结构材料、高透明度光学观察窗的制作及工艺技术，高度集成的CCD成像技术，高压密封和防腐技术，水下低照度信号解析技术。为大深度ROV等潜水器提供良好的视频监控信号。

Description

6000m级水下微型摄像机
技术领域
本发明专利涉及一款大深度水下微型摄像机，尤其涉及一种在ROV等潜水器上使用的大深度6000m级水下微型摄像机。
背景技术
目前世界上超过4000m的海域资源丰富，并且还有待勘探，需要ROV等水下潜水器去勘探，为获得水下清晰图像，需要在ROV等潜水器配备水下摄像机观察去获取。
在国内外，现有水下摄像机存在以下问题需要解决：
(1)大深度水下摄像机大部分依赖进口，技术受到很大制约。
(2)大深度水下摄像机图像处理技术亟待开发研究。
(3)大深度水下摄像机对本体耐压和材料都有比较严格的要求，需要比较高的设计、研发和实验技术。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供了一种大深度6000m级水下微型摄像机，具备成本较低、尺寸较小、图像质量较好、耐压等级高的特点。是大深度ROV等潜水器的辅助摄像优良的选择。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种6000m级水下微型摄像机，工作深度为6000m，包括水密头1、后端盖2、微型摄像机筒3、固定架4、摄像头5、端帽6、玻璃观察窗7和图像处理电路板8；其中：
所述水密头1和固定架4分别固定在后端盖2的外端面和内端面上；所述后端盖2、端帽6和玻璃观察窗7分别固定在微型摄像机筒3上；所述摄像头5和图像处理电路板8分别安装在固定架4上，并设置于微型摄像机筒3的内部。
优选地，所述后端盖2采用高强度轻型耐压材料。
优选地，所述后端盖2的表面防腐处理(形成防腐层)；所述后端盖2上开有用于安装水密头的孔；所述后端盖2上还开有对称螺纹孔。
优选地，所述对称螺纹孔内安装有拆卸工具。
优选地，所述变焦摄像机筒3表面有防腐保护层。
优选地，所述变焦摄像机筒3采用高强度轻型材料。
优选地，所述固定架4上加工有水密头固定螺纹孔。
优选地，所述端帽6上设有内螺纹；所述端帽6上还加工有进水孔和出水孔，用于防止高压时端帽6内积水导致端帽遭破坏。
优选地，所述玻璃观察窗7采用高强度透明玻璃加工制作而成。
优选地，所述后端盖2与微型摄像机筒3之间通过O型圈a密封；
优选地，所述图像处理电路板8通过铜柱安装于固定架4，所述铜柱与固定架4之间设有弹簧垫圈；
优选地，所述玻璃观察窗7与微型摄像机筒3之间通过O型圈b密封。
优选地，所述微型摄像机筒3的一端加工有内螺纹，变焦摄像机筒7的另一端加工有外螺纹，其中，加工有内螺纹的一端与后端盖2旋在一起，加工有外螺纹的一端平面研磨，并保证外螺纹与安装玻璃观察窗9端面的垂直度。
优选地，所述微型摄像机筒3的外表面经热处理和黑色阳极氧化处理。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的6000m级水下微型摄像机，配合大深度水下灯，可以看清前方80°、6米内的物体，可以装载在ROV上以作为辅助摄像使用。
2、微型摄像机筒内摄像头尺寸小，安装在ROV等潜水器上非常方便。
3、微型摄像机筒内部带有图像处理板，图像较清晰，可在灯光照度很低的情况下对前方物体起到一定观察作用；同时，采用的供电为低压直流电压，能搭载在基本所有潜水器上面。
4、本发明解决了高强度耐压结构材料、高透明度光学观察窗的制作及工艺技术，高度集成的CCD成像技术，高压密封和防腐技术，水下低照度信号解析技术，为大深度ROV等潜水器提供良好的视频监控信号。
5、本发明成本较低，可以在恶劣的海况下工作。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明结构示意图。
图中：
1为水密头、2为后端盖、3为微型摄像机筒、4为固定架、5为摄像头、6为端帽、7为玻璃观察窗、8为图像处理电路板。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例
本实施例提供了一种6000m级水下微型摄像机，其工作深度为6000m，包括水密头1、后端盖2、微型摄像机筒3、固定架4、摄像头5、端帽6、玻璃观察窗7、图像处理电路板8。其中：
所述水密头1与固定架4固定在后端盖2上；所述后端盖2、端帽6和玻璃观察窗7固定在微型摄像机筒3上。所述摄像头5和图像电路板8分别安装在固定架4上，并设置于微型摄像机筒3的内部。
所述后端盖2采用耐压轻型材料，表面采用防腐蚀处理；后端盖2上有开孔，安装有水密头1；后端盖2上还设有对称螺纹孔，可以安装拆卸工具，维护水下微型摄像机。
所述微型摄像机筒3表面有防腐保护层；所述摄像机筒3采用高强度轻型材料加工。
所述固定架4上面有加工水密头固定螺纹孔。
所述端帽6上加工有内螺纹；端帽上加工有进水和出水孔，防止高压时端帽内积水导致端帽遭破坏。
所述玻璃观察窗7采用高强度透明玻璃加工制作而成。
下面结合附图对本实施例进一步描述。
如图1所示，本实施例主要包括：水密头1、后端盖2、微型摄像机筒3、固定架4、摄像头5、端帽6、玻璃观察窗7、图像处理电路板8，并通过各种规格密封圈以及各种紧固件连接组合形成一个耐压密封腔体。
其中，水密头1是通过固定架4锁紧安装在后端盖2上的，锁紧安装时，要注意水密头1上的密封圈要用清洗工具清洗并用润滑剂涂抹，同时要在水密头1的螺纹上涂抹AQUALUBE(润滑剂)。水密头1起到电源输入、视频传输和防水的作用；
后端盖2上有加工外螺纹，为防止在海水中长期使用无法拧开，拧在微型摄像机筒3身上之前要用清洗工具清洗之后涂抹AQUALUBE，后端盖2和微型摄像机筒之间采用端面密封圈密封形式。密封圈装配前一定要用清洗工具清洗干净，并涂抹润滑剂；后端盖2上有两个对称螺纹工艺孔，方便维修时拆除后端盖2使用。
固定架4除了固定水密头1外，还安装有铜柱，铜柱固定之前有安装M3弹簧垫圈起放松作用，在铜柱上，安装有图像处理电路板8。
摄像头5是通过紧固件和固定架4固定在一起。固定时，要注意调中，防止视频头偏心，并且需要让摄像头5尽量贴近玻璃观察窗7但又不能碰到。
微型摄像机筒3一端加工有内螺纹，另一端加工有外螺纹，加工内螺纹的一端和后端盖2旋在一起，加工有外螺纹的一端平面要研磨，并保证螺纹和安装玻璃观察窗7端面的垂直度，微型摄像机筒3表面需要进行热处理和黑色阳极氧化处理。
玻璃观察窗7是通过端帽6螺纹旋紧的方式与微型摄像机筒3固定在一起，玻璃观察窗7和摄像机筒3之间的密封采用的是端面密封圈密封的方式；安装时一定要保证玻璃观察窗7安装端面平整，安装密封圈面需要采用抛光工艺。玻璃观察窗7透光率可达到98％以上；根据需要可以替换成其它材料玻璃。
图像处理电路板8通过螺钉固定在铜柱上，安装时一定要注意绝缘，并且与水密头1进行焊线时要严格按照电气焊接的标准进行，防止出现焊接不牢或短接的情况发生。
当所有元器件安装在一起后，需要对该微型摄像机进行包括耐压测试、图像清晰度等一系列测试后才能真正投入使用，这一过程可能需要反复对水下摄像机进行拆装，整个过程都要遵循相关流程进行。
本实施例提供的大深度6000m级水下微型摄像机，其工作深度为6000m，其中，水密头、后端盖、微型摄像机筒、玻璃观察窗都是耐压零部件，采用橡胶密封圈进行相互密封。后端盖和微型摄像机筒都是使用高强度轻型防腐材料加工而成，玻璃观察窗采用高强度透明玻璃加工而成，由于摄像机整体尺寸小在潜水器上布置极方便。图像处理电路板对水下视频进行后期处理，尽可能减少水下视频失真。本实施例采用低压直流输入，解决了高强度耐压结构材料、高透明度光学观察窗的制作及工艺技术，高度集成的CCD成像技术，高压密封和防腐技术，水下低照度信号解析技术。为大深度ROV等潜水器提供良好的视频监控信号。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种6000m级水下微型摄像机，其特征在于：工作深度为6000m，包括水密头(1)、后端盖(2)、微型摄像机筒(3)、固定架(4)、摄像头(5)、端帽(6)、玻璃观察窗(7)和图像处理电路板(8)；其中：
所述水密头(1)和固定架(4)分别固定在后端盖(2)的外端面和内端面上；所述后端盖(2)、端帽(6)和玻璃观察窗(7)分别固定在微型摄像机筒(3)上；所述摄像头(5)和图像处理电路板(8)分别安装在固定架(4)上，并设置于微型摄像机筒(3)的内部。
2.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述后端盖(2)的表面设有防腐层；所述后端盖(2)上开有用于安装水密头的孔；所述后端盖(2)上还开有对称螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述对称螺纹孔内安装有拆卸工具。
4.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述变焦摄像机筒(3)表面有防腐保护层。
5.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述变焦摄像机筒(3)采用高强度轻型材料；和/或
所述后端盖(2)采用高强度轻型耐压材料。
6.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述固定架(4)上加工有水密头固定螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述端帽(6)上设有内螺纹；所述端帽(6)上还加工有进水孔和出水孔。
8.根据权利要求1所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述玻璃观察窗(7)采用高强度透明玻璃；和/或
所述固定架(4)上的摄像头(5)与玻璃观察窗(7)之间设有间隙。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：还包括如下任一项或任多项：
-所述后端盖(2)与微型摄像机筒(3)之间通过0型圈a密封；
-所述图像处理电路板(8)通过铜柱安装于固定架(4)，所述铜柱与固定架(4)之间设有弹簧垫圈；
-所述玻璃观察窗(7)与微型摄像机筒(3)之间通过0型圈b密封；
-所述微型摄像机筒(3)的一端加工有内螺纹，变焦摄像机筒(7)的另一端加工有外螺纹，其中，加工有内螺纹的一端与后端盖(2)旋在一起，加工有外螺纹的一端平面研磨，并保证外螺纹与安装玻璃观察窗9端面的垂直度。
10.根据权利要求9所述的6000m级水下微型摄像机，其特征在于：所述微型摄像机筒(3)的外表面经热处理和黑色阳极氧化处理。
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