CN207208379U - 一种船舶驾驶可视系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶驾驶可视系统，包含紧固螺丝、支撑架、调节螺丝、调节架、插头、斜固架；还包含一成像系统，所述成像系统包含镜头、视频信号传感处理器、DSP模块、数据总线和显示器，所述镜头、视频信号传感器、DSP模块和显示器依次连接，该系统属于精度高、体积小、功耗低、部件数量少且性能可靠的以罗经实时成像显示为依托的船舶驾驶可视系统。

Description

一种船舶驾驶可视系统

技术领域

本实用新型属于船舶可视领域，尤其涉及一种船舶驾驶可视系统。

背景技术

目前国内进行相关系统开发的项目极少，船舶的航行大多是靠船舶驾驶员。船员一方面要观察罗经和前方水域情况，另一方面还要兼顾罗经指示方位进行操舵，观测和操作同时进行很不方便，有必要开发船舶驾驶可视系统，使得船员只需在观测前方情况时兼顾观测视频图像即可，方便操作和观测。

老式的驾驶可视系统采用的是旧有的分立式体系。从结构上看，老式的可视系统包含分立元器件数量多、体积大，不利于操舵人员观察前方情况，挤占人员驾驶的有效空间，影响人员进行有效操作；而且设备结构的复杂导致其功耗也大。因此必须减小船舶可视系统的体积、降低功耗、缩减元件及设备数量，尽量减小对操舵人员观察视野的影响。

CMOS传感器属于互补金属氧化物半导体。这种传感器通过将电荷转换成电压进行工作。利用较低电压的电源即可驱动，电源消耗量较低，且CMOS传感器集成度高，成本低，但是对光源要求较高。

CCD传感器属于一种电荷耦合器件。这种传感器的主要优点是灵敏度高，噪声小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗大。

A/D信号处理器，这是采用CCD传感器的附加专用设备，CMOS传感器不含该部件。因为CCD传感器属于在同步电路控制下被动式的输出采集的数据，它输出数据是在时钟信号同步下，一步一步的移位读出对应二极管的电平值，所以CCD传感器需要这样一个处理器部件。

DSP模块又叫数字信号处理芯片，它的功能是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号进行优化处理，最后把处理后的信号传到显示器上。目前该系统采用的DSP处理模块系申报人自行设计、加工。市场上类似产品的设计和生产技术的各项技术指标相差不大，但与该系统的兼容性不如自行设计的效果好。

显示器可根据天气、光照的亮暗情况以及人员的身高，由操作人员自行设置显示的亮度、清晰度、高度位置及角度，以保证最佳观测效果，尽可能减小人员在长时间操作后的疲劳度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种船舶驾驶可视系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种船舶驾驶可视系统，包含操作台、罗经，还包含一成像系统，成像系统通过位置及高度调节装置固定在操作台上，所述成像系统包含依次连接的镜头、红外滤光片、视频信号传感处理器、DSP模块和显示器；所述镜头用于实时获取罗经上的显示情况，经红外滤光片传输至视频信号传感处理器，所述视频信号传感处理器将获取的模拟光信号转换成数字信号，转换后的数字信号再经过DSP处理器进行加工处理，进而通过显示器实时显示。

作为本实用新型一种船舶驾驶可视系统的进一步优选方案，所述位置及高度调节装置包含支撑架、调节架和斜固架，所述支撑架和斜固架通过紧固螺丝固定在操作台上，所述成像系统通过调节架固定在支撑架上，所述调节架用于通过调节螺丝调整成像系统的高度和位置。

作为本实用新型一种船舶驾驶可视系统的进一步优选方案，所述视频信号传感处理器采用CMOS传感器。

作为本实用新型一种船舶驾驶可视系统的进一步优选方案，所述视频信号传感处理器采用CCD传感器。

作为本实用新型一种船舶驾驶可视系统的进一步优选方案，所述CMOS传感器的型号为IMX135。

作为本实用新型一种船舶驾驶可视系统的进一步优选方案，所述CCD传感器的型号为Sony 960H CCD Sensor 4140+673。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、以往的系统采用分立式系统结构，系统包含分立设备器件，各组成部件数量相对较多，且体积较大，不但影响操舵人员的实际操作，不利于观察前方的实时动态，而且功耗也较高，且价格昂贵，新设计的船舶驾驶可视系统采用集成电路，把原先的多个设备进行整合后，改造成为一个多功能一体机，因为采用的是集成电路设计工艺，使其功耗大大降低，体积也大为缩小，不但更加有利于操舵人员观察前方情况，而且还降低了使用成本和设备开销，便于推广实施；

2、以往类似系统采用的组件和设备及相关元件大多老旧，本实用新型采用最新的镜头系统、传感器系统和液晶显示器，使得图像显示更加清晰，效果更好；并根据传感器类型设计了实用型CMOS型和高端型CCD型两种，不同用户可根据要求选择自己需要的类型；

3、本实用新型采用的最新开发的模数转换系统、光电信号转换器、视频信号处理器，使得图像的转换、处理和显示效率更高，转换时间更短，几乎对操舵人员不会产生任何时间上的延迟感觉，而且失真度非常小，更有利于观测；显示器还可根据天气和光照情况选择不同的亮度和清晰度进行调节，以保证最佳观测效果。

附图说明

图1是本实用新型船舶驾驶可视系统侧视图；

图2是本实用新型船舶驾驶可视系统正视图；

图3是本实用新型船舶驾驶可视系统成像系统采用CCD传感器原理图；

图4是本实用新型船舶驾驶可视系统成像系统采用CMOS传感器原理图。

图中标号具体如下：1-操作台，2-罗经，3-紧固螺丝，4-支撑架，5-调节螺丝，6-调节架，7-成像系统，8-显示器，9-镜头，10-插头，11-斜固架，12-舵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型船舶驾驶可视系统侧视图如图1所示，本实用新型船舶驾驶可视系统正视图如图2所示，由图可知：该系统由七个部分组成：紧固螺丝3、支撑架4、调节螺丝5、调节架6、成像系统7(含液晶显示器8、镜头9)、插头10、斜固架11。当需要工作时，插上插头10，通过船电对显示系统供电，通过紧固螺丝3、支撑架4、斜固架11、调节螺丝5和调节架6将整个系统调整到恰当位置，便于操舵人员观看，且不会因为长时间操作使人感到疲倦，然后打开显示成像系统的开关，根据亮暗和光照情况选择显示器亮度和清晰度。

显示成像系统根据视频信号传感处理器分为两种：CCD传感器型如图3所示，和CMOS传感器型如图4所示，可根据不同用户需要予以选择。（1）由CCD传感器构成的显示成像系统由镜头9、红外滤光片、视频信号传感处理器（包括CCD传感器和A/D信号处理器）、DSP和液晶显示器组成。这种系统图像清晰、影像质量高，可视效果更好，但是价格较高。且CCD传感器将图像信号由采集得到的光信号转换成电信号，还需再通过专门的A/D信号处理器将得到的模拟信号向数字信号进行转换。该A/D信号处理器系自行设计加工，与该系统兼容性好，转化速度高，且图像清晰度比较好。（2）由CMOS传感器构成的显示成像系统由镜头9、红外滤光片、视频信号传感处理器（CMOS传感器）、DSP和液晶显示器组成，具有成本低、功耗低、集成度高、受影响程度小，而且整个可视系统价格不高，性能也相当可靠。

工作时，镜头9先将罗经上的显示情况实时快速读取下来，经红外滤光片将光信号处理后送到传感器。经由视频信号传感处理器对信号进行转换，转换后的数字信号再经过DSP处理器进行加工处理。目前该系统采用的DSP处理模块系自行加工设计。市场上类似产品的设计和生产技术的各项性能指标相差不大，但与该系统的兼容性不如自行设计的效果好。最后实时信息显示在液晶显示器8上。整个信号的采集、转换到最终成像耗时非常短，延时可以忽略不计，基本可算是实时成像实时指导，不会对操舵人员进行操作产生任何视觉和操作上的影响。此外，操作人员可根据天气和光照情况，自行调整显示的亮度和清晰度，以保证最佳观测效果。

Claims (6)

1.一种船舶驾驶可视系统，包含操作台(1)、罗经(2)，其特征在于：还包含一成像系统(7)，成像系统(7)通过位置及高度调节装置固定在操作台(1)上，所述成像系统(7)包含依次连接的镜头(9)、红外滤光片、视频信号传感处理器、DSP模块和显示器(8)；所述镜头(9)用于实时获取罗经上的显示情况，经红外滤光片传输至视频信号传感处理器，所述视频信号传感处理器将获取的模拟光信号转换成数字信号，转换后的数字信号再经过DSP处理器进行加工处理，进而通过显示器(8)实时显示。

2.根据权利要求1所述的一种船舶驾驶可视系统，其特征在于：所述位置及高度调节装置包含支撑架(4)、调节架(6)和斜固架(11)，所述支撑架(4)和斜固架(11)通过紧固螺丝(3)固定在操作台(1)上，所述成像系统(7)通过调节架固定在支撑架(4)上，所述调节架(6)用于通过调节螺丝(5)调整成像系统(7)的高度和位置。

3.根据权利要求1所述的一种船舶驾驶可视系统，其特征在于：所述视频信号传感处理器采用CMOS传感器。

4.根据权利要求1所述的一种船舶驾驶可视系统，其特征在于：所述视频信号传感处理器采用CCD传感器。

5.根据权利要求3所述的一种船舶驾驶可视系统，其特征在于：所述CMOS传感器的型号为IMX135。

6.根据权利要求4所述的一种船舶驾驶可视系统，其特征在于：所述CCD传感器的型号为Sony 960H CCD Sensor 4140+673。