水下高速攝像與照明系統(tǒng).pdf

《水下高速攝像與照明系統(tǒng).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第35卷第6期2013年6月艦船科學(xué)技術(shù)SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．35，No．6Jun．，2013水下高速攝像與照明系統(tǒng)張彥敏，謝仁富，陳兵(武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，湖北武漢430064)摘要：高清晰、緊湊的水下高速攝像系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。本文研究的水下高速攝像與照明系統(tǒng)包括大深度的水下高速攝像機(jī)與水下新型照明燈，可在水下1000In深度或同等壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)水下高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的拍攝，獲得高清晰的水下高速運(yùn)動(dòng)圖像。著重論述水下高速攝像系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的承壓防水設(shè)計(jì)以及配光處理等相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容。關(guān)鍵詞：水下高速攝像機(jī)；水下照明燈；承壓；防水中

2、圖分類號(hào)：TM923．56文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—7649(2013)06—0109—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2013．06．024Developmentoftheunderwaterhigh-speedcameraandlightingsystemZHANGYan-min，XIERen—fu，CHENBing(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Thehigh—definitionandcompactunderwate

3、rhigh-speedcameraandlightingsystemwithdeep—depthhasagoodapplicationanddevelopmentprospects．Theunderwaterhigh—speedcameraandlightingsysteminthispaperincludedeep-seahigh-speedcameraandnew—styleunderwaterlight，whichcanuseattheunderwaterdepthof1000morthesamepressureclass，fulfillthetaskoftak

4、ingphotosandcompilingHDdynamicimagesofunderwatermovingobject．Thispapergivestheconcerntothedesignofpressurehull，luminousintensitydistributionandtherealizationofthesystem．Keywords：underwaterhigh·speedcamera；underwaterlight；pressure-loadedbearing；water—proof0引言隨著水中兵器、水下作業(yè)工具以及各種水下科學(xué)考察、水中試驗(yàn)應(yīng)

5、用的不斷發(fā)展，研制高精度水下高速攝像系統(tǒng)的要求日益迫切，大深度、高清晰、緊湊的水下高速攝像系統(tǒng)具有廣闊的市場(chǎng)。目前已有的水下高速攝像機(jī)普遍存在體積龐大、造價(jià)高昂等諸多問題，限制了水下高速攝像機(jī)的應(yīng)用。由于高速攝像技術(shù)發(fā)展迅速，更高分辨率、更緊湊尺寸、更高速度攝像機(jī)層出不窮。新型高亮度照明技術(shù)也日益成熟，水下復(fù)合電纜及水密接頭日趨規(guī)格化，壓力容器及制造材料的性價(jià)比逐漸提高。這些積極因素進(jìn)一步促進(jìn)了水下高速攝像系統(tǒng)的發(fā)展。水下環(huán)境應(yīng)用的特殊性，要求在水下(特別是大深度條件下)必須配置專用的水下照明設(shè)備，水下攝像機(jī)的拍攝性能(攝像機(jī)本身的低照度和清晰度也是關(guān)鍵)嚴(yán)重依賴于為

6、目標(biāo)照明燈光系統(tǒng)的質(zhì)量(燈光的純度)、燈光的強(qiáng)度、眩光性和照明燈的配合部署等?；谒赂咚贁z像系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求，采用新型高速攝像機(jī)和新型LED照明技術(shù)，論述水下高速攝像與照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)?。1系統(tǒng)的功能及性能設(shè)計(jì)要求高精度水下高速攝像系統(tǒng)用于捕捉水下目標(biāo)的高速移動(dòng)(動(dòng)作)相關(guān)視頻信號(hào)，完成對(duì)相關(guān)水下目標(biāo)動(dòng)作的監(jiān)控及高速視頻的后處理分析。高精度水下高速攝像系統(tǒng)具有如下主要功能：1)高速、高清晰、低照度的攝像功能；2)水下0～10MPa環(huán)境下能正常工作；3)攝像機(jī)拍攝距離為3m，視閾I>4m×4m；4)具有各種遠(yuǎn)距離操控功能；5)遠(yuǎn)距離視頻傳輸及視頻回放功能；收稿日

7、期：2011—06—23；修回日期：2012—12—25作者簡(jiǎn)介：張彥敏(1980一)，男，工程師，研究方向?yàn)樗暪こ膛c技術(shù)，水下安全防范?！?10·艦船科學(xué)技術(shù)第35卷處理器或計(jì)算機(jī)圖l水下高速攝像系統(tǒng)組成Fig．1Constitutionsketchmapoftheunderwaterhigh-speedcamerasystem6)大容量(≥16GB)視頻存儲(chǔ)及錄制功能；7)視頻后處理及相關(guān)的高速運(yùn)動(dòng)分析功能。2系統(tǒng)組成根據(jù)高精度水下高速攝像系統(tǒng)的技術(shù)要求，本方案中高精度水下高速攝像系統(tǒng)(見圖1)主要組成部分如下：1)水下高速攝像機(jī)及附件，包括高