CN203120023U - 一种水下目标瞬态图像捕获装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下目标瞬态图像的捕获，具体涉及一种水下目标瞬态图像捕获装置。本实用新型要克服现有技术存在的水面拍摄时目标成像光照不足、水下拍摄时因存在较大瞬态冲击而损坏设备的问题。本实用新型所提供的技术方案是：一种水下目标瞬态图像捕获装置，包括高速摄像机、遮光罩和照明灯，遮光罩设置于矩形的挡浪围上部，挡浪围的下部吊设有水平设置的刻度板，挡浪围上相对的一对挤塑板的下部排设有照明灯，挡浪围内侧面设置有吸波棉，挡浪围外侧面设置有浮箱。本实用新型适用于水下目标瞬态图像的获取，特别是水下高速运动或变化的目标形态图像捕获的情况。

Description

一种水下目标瞬态图像捕获装置

技术领域

本实用新型涉及水下目标瞬态图像的捕获，特别是涉及水下高速运动或变化的目标形态图像捕获的情况，具体涉及一种水下目标瞬态图像捕获装置。

背景技术

在水下射弹、鱼雷等试验中，经常需要获取目标在关键位置点的形态图像，以作为姿态控制、外形改进等的依据；如水下射弹空泡形态获取能够为空化器设计提供直观的依据；而获取图像则是形态获取的基础。而由于弹体运动速度很快、水下光衰减较大，而由于空泡外形测量的需求，要求照片清晰度较高，从而使整个系统的设计难度较大。

要想获取清晰的瞬态图像，必须考虑光照条件、水面波动、水折射和散射、设备防护等因素。通常的抓拍方式包括水面上抓拍和水下抓拍，受水的衰减及折射散射影响，水面拍摄时目标成像光照不足；若水下拍摄，则可能存在较大瞬态冲击而可能损坏设备。

发明内容

本实用新型提供一种水下目标瞬态图像捕获装置，以克服现有技术存在的水面拍摄时目标成像光照不足、水下拍摄时因存在较大瞬态冲击而损坏设备的问题。

为克服现有技术存在的问题，本实用新型提供的技术方案是：一种水下目标瞬态图像捕获装置，包括高速摄像机、遮光罩和照明灯，其特殊之处在于：所述遮光罩的扩口端设置于矩形的挡浪围上部，挡浪围由设置于铝型材框架上的挤塑板构成，挡浪围的下部吊设有水平设置的刻度板，挡浪围上相对的一对挤塑板的下部排设有照明灯，挡浪围内侧面设置有吸波棉，挡浪围外侧面设置有浮箱；所述高速摄像机与触发开关连接；所述遮光罩、挡浪围和刻度板的表面均涂覆有黑色亚光材料。

上述吸波棉采用吸音海绵。

上述触发开关设置于挡浪围上。

上述浮箱通过可定位调节支架与挡浪围连接。

与现有技术相比，本实用新型适用于水下目标瞬态图像的获取，特别是水下高速运动或变化的目标形态图像捕获的情况。不但非常适用于水下武器系统试验测试中需要捕获高速移动目标的某一瞬间图像的情况，也适用于各种水下模型和水下生物的水下高速运动或变化的目标形态图像捕获的情况。本实用新型的优点是：

1、  采用挡浪围阻挡水浪进入拍摄区域，结合吸波棉吸收细小波浪，为拍摄区域提供较为平静的水面，减少了水面波动造成的水下目标图像畸变，使水下被拍摄目标成像更加清晰真实；

2、  采用水下侧面加装的两排照明灯，使目标照射光线与摄像机光轴接近垂直，使水下被拍摄目标处于最佳光照角度；

3、  在遮光罩、挡浪围和刻度板的表面涂覆黑色亚光材料，采用该措施可有效屏蔽天光等杂散光影响，使得整个装置针对水下被拍摄目标得到最佳的光照效果；

4、  采用吊装在整个装置下侧的刻度板为拍摄区域及目标提供参考尺寸；刻度板随整个装置一同起伏运动，使得更容易解算目标参数；

5、  采用与挡浪围分离的浮箱提供整个装置的浮力，可以根据目标区域的水深及水浪高度调节整个装置的入水深度；

6、  采用位于拍摄区域边的触发开关自动选择目标的拍摄的最佳时机，使得高速相机的触发不受其它因素的影响，触发更加准确及时。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的B向视图。

附图标记说明如下：

①高速摄像机，②遮光罩，③挡浪围，④吸波棉，⑤浮箱，⑥水下灯，⑦刻度板，⑧触发开关，⑨固定索，⑩抓拍区域。

具体实施方式：

下面将结合附图对本实用新型进行详细地说明。

参见图1和图2，一种水下目标瞬态图像捕获装置，包括高速摄像机1、遮光罩2、挡浪围3和照明灯6。所述遮光罩2的扩口端设置于矩形的挡浪围3上部，挡浪围3由设置于铝型材框架上的挤塑板构成，挡浪围3的下部吊设有水平设置的刻度板7，挡浪围3上相对的一对挤塑板的下部排设有照明灯6，挡浪围3内侧面的中间位置水平设置有吸音海绵制成的吸波棉4，挡浪围3外侧面设置有浮箱5，浮箱5通过可定位调节支架与挡浪围3连接。所述高速摄像机1与触发开关8连接，触发开关8设置于挡浪围3上；所述遮光罩2、挡浪围3和刻度板7的表面均涂覆有黑色亚光材料。

挡浪围3用于开放水面使用时降低水面波动，该波动会使水下出水的光线产生折射，从而对图像产生扭曲变形，影响拍摄的效果。实际操作中，为达到挡浪效果，挡浪围3水下部分的深度应达到波浪波长（浪间距离）的二分之一以上，波浪波长与水面大小有关；小于2万平米的水面设置到水下20cm以上即可。挡浪围3应在池底固定牢靠或有足够的质量以降低自身的波动。吸波棉4用以吸收围内拍摄区域所产生的细小波浪。

浮箱5的作用是使整个装置保持在水面一定的高度；特别是使挡浪围保持水下部分的深度。与挡浪围3之间采用可定位调节支架完成，只要能保持挡浪围3与浮箱5的位置关系的结构均可采用，这样使得整个装置可以根据承载重量调节水下深度。

高速摄像机1的触发开关8采用安装于目标进入图像捕获区域的光电靶或断靶触发装置，光电靶信号经整形后可以直接接入高速摄像机1，由高速摄像机1根据目标的大致移动速度调整触发时延，以使相机曝光时刻为目标正好运动到相机成像区域，也就是抓拍区域10内。

在超空泡射弹水下瞬态图像捕获中，需要获取射弹水下运行中的空泡形态以为弹丸设计提供实验依据。水槽试验中射弹水平运行，靶道长度60米；考虑到水下弹道可能存在偏差，安排捕获瞬态图像的位置为弹丸入水后2米位置以防止弹丸击中图像捕获装置。

挡浪围采用挤塑板主体、铝型材框架；水下深度10cm。吸波棉用吸音海绵，宽度达到水下5cm、水上5cm即可。水下照明采用水下LED灯；为保证足够亮度采用每个可以单独控制的多组LED灯分列在目标两侧。试验装置采用9W LED水下灯，两排，每排5只800流明，共8000流明。

Claims (4)

1.一种水下目标瞬态图像捕获装置，包括高速摄像机（1）、遮光罩（2）和照明灯（6），其特征在于：所述遮光罩（2）的扩口端设置于矩形的挡浪围（3）上部，挡浪围（3）由设置于铝型材框架上的挤塑板构成，挡浪围（3）的下部吊设有水平设置的刻度板（7），挡浪围（3）上相对的一对挤塑板的下部排设有照明灯（6），挡浪围（3）内侧面设置有吸波棉（4），挡浪围（3）外侧面设置有浮箱（5）；所述高速摄像机（1）与触发开关（8）连接；所述遮光罩（2）、挡浪围（3）和刻度板（7）的表面均涂覆有黑色亚光材料。

2.如权利要求1所述的一种水下目标瞬态图像捕获装置，其特征在于：所述吸波棉（4）采用吸音海绵。

3.如权利要求1或2所述的一种水下目标瞬态图像捕获装置，其特征在于：所述触发开关（8）设置于挡浪围（3）上。

4.如权利要求3所述的一种水下目标瞬态图像捕获装置，其特征在于：所述浮箱（5）通过可定位调节支架与挡浪围（3）连接。

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