TWM577655U - Underwater observation device - Google Patents
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Abstract
本創作為一種水下觀察裝置，包含一可沉入水底並盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體，該密閉箱體底部裝設有一鏡頭朝上的攝像模組，頂部則設有一概呈水平的透明視窗。當觀察裝置沉入水中時，可在透明視窗上施放誘餌來誘導水生動物貼近透明視窗頂面攝食，使攝像模組能夠由下向上近距離觀察透明視窗頂面的水生動物，特別適用於蝦類養殖，除了能有效觀察蝦類的攝食狀況以外，還能夠精確量測蝦隻大小，避免水中懸浮物影響到攝像模組的影像清晰度，克服水生動物距離透明視窗太遠而無法觀察的問題。
Description
本創作為一種水下觀察裝置，技術內容涉及利用一水平方向的透明視窗來誘導水生動物貼近該透明視窗的頂面攝食，並且透過由下而上的觀察方式來克服拍攝距離的問題，特別適合用來觀察並測量蝦隻的攝食及成長情形。
一般研究水生動物仰賴水中攝影機拍攝觀察，但水中的懸浮物會影響到攝影機影像清晰度，若是在混濁的水中拍攝，即便有使用輔助照明，水的混濁度也會影響攝影機能夠攝像的距離，使得攝影機極為貼近水中生物才能清楚拍攝，限制了攝影機所能觀測的範圍。
本案創作人曾經設計出一種「水生動物觀察裝置」，主要是透過盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體在混濁的水中形成一供攝像模組清晰的拍攝距離，並且在透明視窗前方設置一觀察板，在觀察板上施予誘餌吸引水生動物攝食後，即可讓攝像模組能夠透過密閉箱體及視窗後，由側向拍攝及觀察到水生動物的活動情形。
上述「水生動物觀察裝置」雖然能夠清楚拍攝及觀察到水生動物的活動情形，但由於攝像模組是透過透明視窗後，由側向拍攝觀察板上的水生動物，在水生動物處於活動攝食的情形下，常發生待觀察的水生動物因游移而產生忽而清晰、忽而模糊，甚至游出可觀察距離而再度被混濁養殖水遮蔽的情形。
此外，當多數的水生動物同時在觀察板上攝食時，每一水生動物與透明視窗及側向拍攝的攝像模組之間的距離不同，再加上水體的折射、放大效果，使觀察者難以由影像中直接且精確地判斷出各水生動物的大小尺寸及成長情形。
透過影像追蹤並利用水體折射率、放大率為基礎設計出一套軟體來計算，或許可以計算出水生動物大致的大小尺寸及成長狀況，但這種計算方式並不夠精確，而且仍然無法完全解決水生動物動態攝食時因游移而造成影像忽而清晰、忽而模糊，以及因距離而無法追蹤觀察的問題，另外對於觀察者而言，若能由影像直接觀察，將能更有效率地掌控養殖情形。
有鑑於此，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，進一步創作出一種水下觀察裝置，以克服及補強前述側向觀察時所產生的問題，讓水生動物的觀察及監控作業能更臻完善。
本創作之目的在於提供一種水下觀察裝置，主要是在一密閉箱體的頂面水平設置一透明視窗，讓水生動物能夠被誘導貼近該透明視窗的頂面攝食，則攝像模組由下向上拍攝水生動物時，即可克服側向觀察時水生動物容易游移而使觀察距離受到限制的問題。
為達成上述目的，本創作為一種水下觀察裝置，包含一可沉入水底並盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體，該密閉箱體底部裝設有一鏡頭朝上的攝像模組，頂部設有一概呈水平的透明視窗，該透明視窗上能夠施放誘餌來誘導水生動物貼近透明視窗的頂面攝食，使攝像模組能夠由下向上對透明視窗頂面的水生動物拍攝。
藉由上述構造，由於水生動物被誘導貼近透明視窗的頂面攝食，因此不會因為水生動物游移攝食而造成影像忽而清晰、忽而模糊的情形，特別適用於蝦類養殖，除了能清晰地觀察到蝦類的攝食狀況以外，還能夠精確量測蝦隻大小，避免水中懸浮物影響到攝像模組的影像清晰度，克服水生動物距離透明視窗太遠而無法觀察的問題。
以下進一步說明各元件之實施方式：
實施時，該密閉箱體呈由上而下漸縮的錐型，以擴大該透明視窗的面積及攝像模組的攝像範圍。
實施時，該密閉箱體設有一連通密閉箱體內、外側的通口，使密閉箱體能夠由通口封存空氣，或者是注入透明液體。
實施時，該密閉箱體架設在一組支撐架上，該支撐架頂部具有一框架在密閉箱體頂部周圍的限位框，並且由該限位框周圍向下延伸有複數根下支撐桿，該複數根下支撐桿長度大於該密閉箱體的高度，進而穩固地將密閉箱體支撐於水底的地面。
實施時，該密閉箱體架設在一組下支撐桿上，該下支撐桿頂部結合在密閉箱體外側，底部支撐於水底的地面。
實施時，該密閉箱體上方設置有至少一上支撐桿，該上支撐桿上設置有朝向透明視窗照射的發光模組。
實施時，該發光模組為可發出照明光線及/或發出紅外線的的LED。
實施時，攝像模組的鏡頭周圍設有可發出照明光線及/或發出紅外線的的LED燈。
實施時，該密閉箱體底部具有一底面，該底面設有一容置及固定該攝像模組的容置槽。
實施時，該攝像模組容置在一套筒內，該套筒嵌入固定在該容置槽內，頂部設有一遮蓋在該攝像模組上方的光學透鏡，該光學透鏡為平面或曲面。當密閉箱體盛裝透明液體時，曲面型態的光學透鏡能夠將攝像模組密封在套筒內，並補償透明液體折射造成影像失真的問題，使影像趨近於真實。
實施時，該密閉箱體底面下方設有至少一配重塊，使該密閉箱體沉入水底時能夠維持重心。
相較於先前技術，本創作主要是透過盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體在混濁的水中形成一供攝像模組清晰拍攝的距離，且該密閉箱體頂部設有透明視窗，使水生動物能夠被誘導到貼近該透明視窗的頂面攝食，當攝像模組由下向上對透明視窗頂面的水生動物拍攝時，不但能夠清晰地觀察到水生動物的攝食狀況以外，還能夠精確量測水生動物的大小，克服水生動物因游移而導致觀察困難的情形。
以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：
如第一到三圖所示，本創作為一種水下觀察裝置，包含一可沉入水底並盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體10，該密閉箱體10底部裝設有一鏡頭朝上的攝像模組20，頂部設有一概呈水平的透明視窗30。當密閉箱體10沉入水中時，該呈水平的透明視窗30上能夠施放誘餌來誘導水生動物貼近透明視窗30的頂面攝食，使攝像模組20能夠由下向上對透明視窗30頂面的水生動物拍攝。
圖示中，該密閉箱體10呈上寬下窄的錐型體，藉以擴大該透明視窗30的面積及攝像模組20的攝像範圍，且該密閉箱體10側邊設有一連通密閉箱體10內、外側的通口11，使密閉箱體10能夠由該通口11封存空氣，或者是從通口11注入透明液體，以及從該通口11更換密閉箱體10內的透明液體。
為了讓密閉箱體10能夠穩固地架設在水底，實施時，該密閉箱體10架設在一組支撐架40上，該支撐架40頂部具有一框架在密閉箱體10頂部周圍的限位框41，並且由該限位框41周圍向下延伸有複數根下支撐桿42，該複數根下支撐桿42長度大於該密閉箱體10的高度，進而穩固地將密閉箱體10支撐於水底的地面；實施時，該複數根下支撐桿42亦可以單獨設置，只須將各下支撐桿42的頂部結合於密閉箱體10外部適當高度，並向下延伸支撐於地面，同樣能夠將密閉箱體10穩固地支撐於水底的地面。
此外，為了能夠隨時觀察及攝影，實施時前述限位框41向上延伸有至少一上支撐桿43，該至少一上支撐桿43上設置有朝向透明視窗30照射的發光模組44；同樣的，該上支撐桿43亦可由密閉箱體10頂面向上延伸，或者是設置在發光模組44下方，直接擺放在密閉箱體10的頂面。此外，實施時，該發光模組44為可發出照明光線及/或發出紅外線的LED，以輔助攝像模組20拍攝到清晰的影像，不受到外部環境的影響。
再者，為了避免水流對密閉箱體10造成晃動，該密閉箱體10底面12進一步設有至少一配重塊50，並藉由配重塊50的重量來穩定密閉箱體10的重心，使密閉箱體10在封存有透明液體或空氣的封閉狀態下沉入水底時，能夠維持該裝置的重心，避免晃動。
如第三圖及第四圖所示，前述攝像模組20實施時，可在密閉箱體10的底面12中央設置一可容置及固定該攝像模組20的容置槽13。而該攝像模組20則可以預先設置在一套筒21內，並且在頂部設有一遮蓋在該攝像模組20之鏡頭22上方的光學透鏡23，進而將攝像模組20密封在套筒21內；實施時，該光學透鏡23可以為曲面或平面，圖示中以曲面光學透鏡23表示。此外，容置槽13及套筒21底部可製成相對應的法蘭(Flange)形狀，裝設攝像模組20時，只需將套筒21由下向上嵌入容置槽13後加以鎖付定位，即可完成組裝，並且達成防水的功效。
上述光學透鏡23的作用是，若密閉箱體10盛裝透明液體時，一方面可藉由光學透鏡23隔離在透明液體與攝像模組20之間，使攝像模組20不必採用較昂貴的水下鏡頭，另一方面若將光學透鏡23製成曲面，可以藉由曲面光學透鏡23對光的折射來補償透明液體折射所造成的影像失真問題，使影像趨近於真實；當然，若密閉箱體10內封存空氣時，該光學透鏡23也可以採用平面(未顯示)，而且封閉套筒21的密閉性要求可以降低。
如第四圖所示，攝像模組20實施時可以採用鏡頭22周圍設有可發出照明光線及/或發出紅外線的LED燈24，藉以輔助照明或顯影，甚至省去第一圖所示發光模組44的安裝。
以上實施例說明及圖式，僅舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作之範圍；舉凡與本創作之目的、構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之專利範圍。
10‧‧‧密閉箱體
11‧‧‧通口
12‧‧‧底面
13‧‧‧容置槽
20‧‧‧攝像模組
21‧‧‧套筒
22‧‧‧鏡頭
23‧‧‧光學透鏡
24‧‧‧LED燈
30‧‧‧透明視窗
40‧‧‧支撐架
41‧‧‧限位框
42‧‧‧下支撐桿
43‧‧‧上支撐桿
44‧‧‧發光模組
50‧‧‧配重塊
第一圖：本創作之立體分解圖。
第二圖：本創作之立體外觀圖。
第三圖：本創作之使用示意圖。
第四圖：本創作攝像模組的實施方式立體圖。
Claims (12)
- 一種水下觀察裝置，包含一可沉入水底並盛裝透明液體或封存空氣的密閉箱體，該密閉箱體底部裝設有一鏡頭朝上的攝像模組，頂部設有一概呈水平的透明視窗，該透明視窗上能夠施放誘餌來誘導水生動物貼近透明視窗的頂面攝食，使攝像模組能夠由下向上對透明視窗頂面的水生動物拍攝。
- 如請求項1所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體呈由上而下漸縮的錐型，以擴大該透明視窗的面積及攝像模組的攝像範圍。
- 如請求項2所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體架設在一組支撐架上，該支撐架頂部具有一框架在密閉箱體頂部周圍的限位框，並且由該限位框周圍向下延伸有複數根下支撐桿，該複數根下支撐桿長度大於該密閉箱體的高度，進而穩固地將密閉箱體支撐於水底的地面。
- 如請求項2所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體架設在一組下支撐桿上，該下支撐桿頂部結合在密閉箱體外側，底部支撐於水底的地面。
- 如請求項1所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體頂部設置有至少一上支撐桿，該上支撐桿上設置有朝向透明視窗照射的發光模組。
- 如請求項5所述之水下觀察裝置，其中，該發光模組為可發出照明光線及/或發出紅外線的的LED。
- 如請求項1所述之水下觀察裝置，其中，攝像模組的鏡頭周圍設有可發出照明光線及/或發出紅外線的的LED燈。
- 如請求項1所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體設有一連通密閉箱體內、外側的通口，使密閉箱體能夠由通口封存空氣，或者是注入透明液體。
- 如請求項1到8其中任一項所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體底部具有一底面，該底面設有一容置及固定該攝像模組的容置槽。
- 如請求項9所述之水下觀察裝置，其中，該攝像模組容置在一套筒內，該套筒嵌入固定在該容置槽內，頂部設有一遮蓋在該攝像模組上方的光學透鏡，該光學透鏡為平面或曲面。
- 如請求項10所述之水下觀察裝置，其中，密閉箱體盛裝透明液體時，該光學透鏡為曲面，以透過曲面型態的光學透鏡隔離在透明液體與攝像模組之間，並補償透明液體的折射使影像趨近於真實。
- 如請求項1到8其中任一項所述之水下觀察裝置，其中，該密閉箱體底面下方設有至少一配重塊，使該密閉箱體沉入水底時能夠維持重心。
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| TW108200868U TWM577655U (zh) | 2019-01-18 | 2019-01-18 | Underwater observation device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115367287A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-11-22 | 中国核动力研究设计院 | 一种具有支管和视窗的柱形承压容器 |
| US12346007B2 (en) | 2022-01-20 | 2025-07-01 | National Sun Yat-Sen University | Underwater observation device |
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2019
- 2019-01-18 TW TW108200868U patent/TWM577655U/zh unknown
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| US12346007B2 (en) | 2022-01-20 | 2025-07-01 | National Sun Yat-Sen University | Underwater observation device |
| CN115367287A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-11-22 | 中国核动力研究设计院 | 一种具有支管和视窗的柱形承压容器 |
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