CN106488086A - 4500m级水下广角摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种4500m级水下广角摄像机，工作深度4500m，玻璃观察窗采用平板高强度透明玻璃加工而成，广角摄像机机身尺寸不大，角度较大，摄像效果好、并具备瑕疵点消除功能，可以很方便地布置在ROV等潜水器框架上。图像处理电路板对水下视频进行后期处理，尽可能减少了水下视频失真。本发明采用低压直流供电，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等潜水器提供了良好的监控信号，可作为潜水器的辅助摄像设备。

Description

4500m级水下广角摄像机

技术领域

本发明专利涉及一款大深度水下广角摄像机，尤其涉及一种在ROV等潜水器上使用的4500m级水下广角摄像机。

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，现有水下广角摄像机存在以下问题需要解决：

(1)大深度水下广角摄像机依赖进口，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壁垒和缺陷，提供了一种大深度4500m级水下广角摄像机，具备水下摄像角度极大、成本较低、尺寸较小、图像质量较好、耐压等级高等特点，是大深度ROV等潜水器主摄像优良的选择。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种4500m级水下广角摄像机，工作深度为4500m，包括水密头1、后端盖2、连接板3、广角摄像机机身安装板4、图像处理电路板5、广角摄像机机身6、摄像机定位环7、广角摄像机筒8、摄像头9、玻璃观察窗10以及端帽11；其中：

所述水密头1固定在后端盖2上；所述连接板3安装在后端盖2上；所述后端盖2、端帽11和玻璃观察窗10分别固定在广角摄像机筒8上；所述图像处理电路板5、广角摄像机机身6和摄像机定位环7分别安装在广角摄像机机身安装板4上；所述广角摄像机机身6上设有摄像头9；所述广角摄像机机身安装板4固定在连接板3上，所述广角摄像机机身安装板4和连接板3均设置于广角摄像机筒8内部。

优选地，所述后端盖2的表面设有防腐层；所述后端盖2上开有用于安装有水密头的孔；所述后端盖2上还开有对称螺纹孔。

优选地，所述用于安装水密头的孔处还安装有防腐块。

优选地，所述对称螺纹孔内安装有拆卸工具。

优选地，所述广角摄像机筒8的表面设有防腐保护层。

优选地，所述后端盖2采用高强度轻型耐压材料。

优选地，所述广角摄像机筒8采用高强度轻型材料。

优选地，所述玻璃观察窗10采用高强度透明玻璃。

优选地，所述端帽11上设有内螺纹；所述端帽11上还加工有进水空和出水孔。

优选地，所述广角摄像机机身6上的摄像头9与玻璃观察窗10之间设有间隙。

优选地，所述摄像机定位环7上设有防震橡胶垫。

优选地，所述后端盖2与广角摄像机筒8之间通过O型圈a密封。

优选地，所述图像处理电路板5通过铜柱安装于广角摄像机机身安装板4，所述铜柱与广角摄像机机身安装板4之间设有弹簧。

优选地，所述摄像机定位环7与广角摄像机筒8之间设有O型圈b。

优选地，所述玻璃观察窗10与广角摄像机筒8之间通过O型圈c密封。

优选地，所述广角摄像机筒8的一端加工有内螺纹，广角摄像机筒8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10端面的垂直度。

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4500m级水下广角摄像机，配合大深度水下灯，可以看清前方100°、6米内的物体，可以装载在ROV上以作为主摄像使用。

2、广角摄像机筒内广角摄像机机身不大，可方便地安装在ROV等潜水器框架上。

3、广角摄像机筒内部带有图像处理板，图像较清晰，可在灯光照度低的情况下对前方物体起到一定观察作用；同时，采用低压直流供电，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，工作可靠，可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为连接板、4为广角摄像机机身安装板、5为图像处理电路板、6为广角摄像机机身、7为摄像机定位环、8为广角摄像机筒、9为摄像头、10为玻璃观察窗、11为端帽。

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4500m级水下广角摄像机，工作深度为4500m，包括水密头1、后端盖2、连接板3、广角摄像机机身安装板4、图像处理电路板5、广角摄像机机身6、摄像机定位环7、广角摄像机筒8、摄像头9、玻璃观察窗10、端帽11。其中：

所述水密头1固定在后端盖2上；所述连接板3安装在后端盖2上；所述后端盖2、端帽11和玻璃观察窗10固定在广角摄像机筒8上；所述图像处理电路板5、广角摄像机机身6和摄像机定位环7安装在广角摄像机机身安装板4上；所述广角摄像机机身6上设有摄像头9；所述广角摄像机机身安装板4固定在连接板3上，所述广角摄像机机身安装板4和连接板3均设置于广角摄像机筒8的内部；所述摄像机定位环7上设有防震橡胶垫。

所述后端盖(2)采用高强度轻型耐压材料，表面防腐处理(形成防腐层)；后端盖2上有开孔，安装有水密头和防腐块。后端盖2上有对称螺纹孔，可以安装拆卸工具。

所述广角摄像机筒8表面有防腐保护层；所述摄像机筒8采用高强度轻型材料。

水下广角摄像机(广角摄像机筒8)内部带有图像处理电路板5。

所述摄像机定位环7上设有防震橡胶垫。

所述玻璃观察窗10采用高强度透明玻璃。

所述端帽11上有内螺纹；端帽11上加工有进水和出水孔，防止高压时端帽11内积水导致端帽遭破坏。

在本实施例中，4500m级水下广角摄像机的各部件之间通过各种规格的密封O型圈以及紧固件进行连接。

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、连接板3、广角摄像机机身安装板4、图像处理电路板5(CCD)、广角摄像机机身6、摄像机定位环7、广角摄像机筒8、摄像头9、玻璃观察窗10、端帽11、各种规格密封圈以及紧固件，组成了一个耐压密封腔体。

其中水密头1是通过自锁螺母锁紧安装在后端盖2上的，锁紧安装时，水密头1上的密封圈要用清洗工具清洗并用润滑剂涂抹、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，与广角摄像机筒8上内螺纹配合拧紧，为防止在海水中长期使用无法拧开后端盖2，旋在广角摄像机筒8之前要用清洗工具清洗之后涂抹AQUALUBE(润滑剂)，后端盖2和广角摄像机筒8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。

连接板3用于连接后端盖2和广角摄像机机身安装板4，连接板3通过螺钉固定在后端盖2上，同时连接板3中心有开孔，用于穿水密头1的线。

广角摄像机机身安装板4采用铝合金或不锈钢加工而成，上面有加工螺纹孔，两个端面分别通过螺钉和连接板3以及摄像机定位环7固定，平板上有螺纹孔和通孔，上面安装固定有图像处理电路板5的铜柱，其中铜柱安装时，需要加弹簧垫圈后再拧铜柱起防松作用。广角摄像机机身安装板4上直接通过螺钉与广角摄像机机身6固定在一起。

图像处理电路板5通过螺钉与铜柱固定在一起，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。

摄像机定位环7与广角摄像机机身安装板4利用螺钉固定的同时，需要在其加工的密封圈槽中放置密封圈，以避免广角摄像机机身由于震动而发生松动。

摄像头9是直接旋紧在广角摄像机机身6上。固定时，要注意调中，防止摄像头偏心，并且需要让摄像头9尽量贴近玻璃观察窗7但又不能碰到。保证摄像头视频不会被端帽11遮挡。

广角摄像机筒8一端加工有内螺纹，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10端面的垂直度，广角摄像机筒8表面需要进行热处理和黑色阳极氧化处理。

玻璃观察窗10是通过端帽11利用螺纹旋紧的方式与广角摄像机筒8固定在一起，玻璃观察窗10和广角摄像机筒8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10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10采用的是高强度透明玻璃板材，透光率可达到98％以上。根据需要可以替换成其它玻璃。

当所有元器件安装在一起后，需要对该广角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水下广角摄像机，工作深度为4500m，其中，后端盖和广角摄像机筒采用高强度轻型防腐材料加工制造。玻璃观察窗采用平板高强度透明玻璃加工而成，尺寸不大，角度较大，摄像效果好、并具备瑕疵点消除功能，可以很方便地布置在ROV等潜水器框架上。图像处理电路板对水下视频进行后期处理，尽可能减少了水下视频失真。采用低压直流供电，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等潜水器提供了良好的监控信号，可作为潜水器的辅助摄像设备。

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4500m级水下广角摄像机，其特征在于，工作深度为4500m，包括水密头(1)、后端盖(2)、连接板(3)、广角摄像机机身安装板(4)、图像处理电路板(5)、广角摄像机机身(6)、摄像机定位环(7)、广角摄像机筒(8)、摄像头(9)、玻璃观察窗(10)以及端帽(11)；其中：

所述水密头(1)固定在后端盖(2)上；所述连接板(3)安装在后端盖(2)上；所述后端盖(2)、端帽(11)和玻璃观察窗(10)分别固定在广角摄像机筒(8)上；所述图像处理电路板(5)、广角摄像机机身(6)和摄像机定位环(7)分别安装在广角摄像机机身安装板(4)上；所述广角摄像机机身(6)上设有摄像头(9)；所述广角摄像机机身安装板(4)固定在连接板(3)上，所述广角摄像机机身安装板(4)和连接板(3)均设置于广角摄像机筒(8)内部。

2.根据权利要求1所述的4500m级水下广角摄像机，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)上开有用于安装有水密头的孔；所述后端盖(2)上还开有对称螺纹孔。

3.根据权利要求2所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述用于安装水密头的孔处还安装有防腐块；和/或

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4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述广角摄像机筒(8)的表面设有防腐保护层。

5.根据权利要求1所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述后端盖(2)采用高强度轻型耐压材料；和/或

所述广角摄像机筒(8)采用高强度轻型材料。

6.根据权利要求1所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述玻璃观察窗(10)采用高强度透明玻璃。

7.根据权利要求1所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述端帽(11)上设有内螺纹；所述端帽(11)上还加工有进水空和出水孔。

8.根据权利要求1所述4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述广角摄像机机身(6)上的摄像头(9)与玻璃观察窗(10)之间设有间隙。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：还包括如下任一项或任多项：

-所述摄像机定位环(7)上设有防震橡胶垫；

-所述后端盖(2)与广角摄像机筒(8)之间通过O型圈a密封；

-所述图像处理电路板(5)通过铜柱安装于广角摄像机机身安装板(4)，所述铜柱与广角摄像机机身安装板(4)之间设有弹簧；

-所述摄像机定位环(7)与广角摄像机筒(8)之间设有O型圈b；

-所述玻璃观察窗(10)与广角摄像机筒(8)之间通过O型圈c密封。

10.根据权利要求9所述的4500m级水下广角摄像机，其特征在于：所述广角摄像机筒(8)的一端加工有内螺纹，广角摄像机筒(8)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(10)端面的垂直度。