CN209765050U - 一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出的是一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是包括密封舱、相机、二维多波束声纳设备、水密插头、锂电池、嵌入式计算硬件平台、水下辅助激光光源、头盔显示器以及二维调节架。本实用新型具有如下优点：1）方便相机和二维多波束声纳设备的视场中心位置调节，有利于两种图像的融合算法处理；2）方便潜水员手动遥控辅助激光光源的光束发射方向，方便在声学图像获取目标的位置后光学图像的快速获取；3）结构简单实用，可作为水下潜水员的导引和碰撞装置；4）总体结构的承力性能和水密性能良好，工程应用可行性高。
Description
技术领域
本实用新型属于融合成像设备技术领域，特别涉及一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置。
背景技术
水下声成像是在海洋等水环境中，以声波为媒介，对发射声波的反向散射回波进行接收，并通过一定算法处理后形成被观测区域的图像。声波在水中的传播衰减较小，传播距离远，常用的多波束二维声纳可以给出声纳前方物体的距离和宽度信息，是水中大范围、远距离探测和定位的最有效手段，可以但是声纳图像存在的缺点是分辨率较光学图像低，目标的局部特征表达能力差。
光学图像受光照、水质等环境因素影响大，探测距离一般较短。当辅助激光照明成像时，会在水下产生前向散射和后向散射。前向散射会增大光在水中的传播距离，会影响图像分辨率和目标与背景间的对比度。后向散射会使水下成像产生饱和作用，使得图像具有较明显的灰白效应，影响对有用信息的采集。
综上，基于二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像，可以克服声学和光学成像存在的缺点，获得对水下环境和水下目标的准确、全面、可靠的信息。
在水下融合成像装置总体结构设计技术领域，采用各种方式放置二维声纳和辅助激光照明成像设备，如何设计体积较小和重量较轻的装置安装结构，如何保证装置的水下密封性能，这已成为本领域相关技术人员亟待解决的关键问题。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有单独声学或者光学设备在水下物体成像时存在的识别概率低、探测距离短的缺点，提供了一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像的总体结构。
本实用新型的技术解决方案：一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其结构包括密封舱、相机、二维多波束声纳设备、水密插头、锂电池、嵌入式计算硬件平台、水下辅助激光光源、头盔显示器以及二维调节架；其中相机、二维多波束声纳设备和水密插头设于密封舱顶部表面，嵌入式计算硬件平台和锂电池设于密封舱内部，相机和二维多波束声纳设备的底部分别设有二维调节架，水下辅助激光光源和头盔显示器设于密封舱外部上方。
优选地，所述密封舱包括3个开口，每个开口分别和水密插头、相机的镜头外壳、二维多波束声纳设备的换能器大小对应匹配，并采用三角密封和径向密封结构双重密封。
优选地，所述相机和二维多波束声纳设备都放置在二维调节架上，可通过轻微调节二维调节架的上下和左右方向，使得相机和二维多波束声纳设备的视场中心位置完全重合。
优选地，所述二维调节架放置在密封舱底部，通过螺栓连接。
优选地，所述水下辅助激光光源采用防水设计，通过橡胶柔性连接在密封舱上方，水下辅助激光光源的电源线通过水密插头和锂电池连接。
优选地，所述嵌入式计算硬件平台的2个输入端通过数据线分别与相机和二维多波束声纳设备的输出端连接，嵌入式计算硬件平台的输出端通过数据线连接头盔显示器的输入端，输出的图像通过水密插头和头盔显示器连接显示。
优选地，所述锂电池输出直流电，通过供电缆线分别连接相机、二维多波束声纳设备、嵌入式计算硬件平台和水密插头，电池充电时通过水密插头接外界的220V交流电。
优选地，头盔显示器通过有机发光二极管（OLED）的方式来显示视频，头盔显示器的电源线通过水密插头和锂电池连接。
本实用新型的有益效果为：
1）方便相机和二维多波束声纳设备的视场中心位置调节，有利于两种图像的融合算法处理；
2）方便潜水员手动遥控辅助激光光源的光束发射方向，方便在声学图像获取目标的位置后光学图像的快速获取；
3）结构简单实用，可作为水下潜水员的导引和碰撞装置；
4）总体结构的承力性能和水密性能良好，工程应用可行性高。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置总体结构图。
图中：1-相机，2-二维多波束声纳设备，3-嵌入式计算硬件平台，4-锂电池，5-二维调节架，6-水密插头，7-水下辅助激光光源，8-头盔显示器，9-密封舱。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型的实施例进行详细说明，但本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，包括相机1，二维多波束声纳设备2，嵌入式计算硬件平台3，锂电池4，二维调节架5，水密插头6，水下辅助激光光源7，头盔显示器8，密封舱9；图中的箭头直线表示数据线连接关系和数据传输方向，虚线表示电源缆线的结构和连接关系。
本实用新型使用了二维多波束声纳设备和辅助激光照明成像设备，有利于两种图像的融合算法处理，可在显示图像上叠加距离信息；同时，也方便潜水员手动遥控辅助激光光源的光束发射方向，方便在声纳图像获取目标的位置后光学图像的快速获取；另外嵌入式计算硬件平台、锂电池、二维调节架都放置在密封舱内，减小了设备体积，方便水下携带。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是包括密封舱、相机、二维多波束声纳设备、水密插头、锂电池、嵌入式计算硬件平台、水下辅助激光光源、头盔显示器以及二维调节架；其中相机、二维多波束声纳设备和水密插头设于密封舱顶部表面，嵌入式计算硬件平台和锂电池设于密封舱内部，相机和二维多波束声纳设备的底部分别设有二维调节架，水下辅助激光光源和头盔显示器设于密封舱外部上方。
2.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述密封舱包括3个开口，每个开口分别和水密插头、相机的镜头外壳、二维多波束声纳设备的换能器大小对应匹配，并采用三角密封和径向密封结构双重密封。
3.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述二维调节架放置在密封舱底部，并通过螺栓连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述水下辅助激光光源通过橡胶柔性连接在密封舱上方，水下辅助激光光源的电源线通过水密插头和锂电池连接。
5.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述嵌入式计算硬件平台的2个输入端通过数据线分别与相机和二维多波束声纳设备的输出端连接，嵌入式计算硬件平台的输出端通过数据线连接头盔显示器的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述锂电池通过供电缆线分别连接相机、二维多波束声纳设备、嵌入式计算硬件平台和水密插头。
7.根据权利要求1所述的一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是所述头盔显示器的电源线通过水密插头和锂电池连接。
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| CN201920392266.3U CN209765050U (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799507A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-24 | 南京砺剑光电技术研究院有限公司 | 一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置 |
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2019
- 2019-03-26 CN CN201920392266.3U patent/CN209765050U/zh active Active
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Denomination of utility model: Fusion imaging device based on two-dimensional sonar and auxiliary laser lighting imaging equipment Effective date of registration: 20200529 Granted publication date: 20191210 Pledgee: Jiangsu Bank Co.,Ltd. Nanjing Beijing West Road Branch Pledgor: NANJING LIJIAN PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Registration number: Y2020980002609 |
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