[发明专利]水下立体视频监控系统

说明书

技术领域

本发明属于物质或物体的探测领域，具体涉及一种水下立体视频监控系统。

背景技术

现有的从事水下监控或勘查作业人员都希望对探查对象有最真切的目视观察与记录，水下电视提供了其他方法、资料无法提供的信息。自80年代起国内外研制了各种水下电视，但是均为单目电视，观察者获得的图像是三维空间在摄像机成像平面上的射影，也就是二维图像。射影变换过程中丢失了大量有价值的空间信息。因而无法据此度量拍摄到的物体的几何尺寸，更不用说镜头到物体的精确距离。在视频监控用于指导设备的移动，抓取样品时，目标物到镜头的精确距离和目标物的几何尺寸是至关重要的。但是迄今为止尚没有保留和获取三维空间信息的水下视频拖曳式监控技术。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种水下立体视频监控系统，使监控者有犹如亲历水下的目视感受，满足水下机械手操作等必须获得距离、目标物大小尺寸、形状等空间信息的水下勘查领域的实时监控的要求。

为实现上述目的，本发明提供一种水下立体视频监控系统，其包括：甲板视频显示子系统；其改进之处在于，所述监控系统包括：与所述甲板视频显示子系统通过万米铜芯同轴电缆连接的水下立体视频探测子系统。

本发明提供的优选技术方案中，所述甲板视频显示子系统包括立体视监控操作台和分频器1；所述立体视监控操作台通过所述分频器1向所述水下立体视频探测子系统发送动作执行控制指令并接收其传输的视频信号，同时完成从所述甲板视频显示子系统向所述水下立体视频探测子系统提供电能。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述立体视监控操作台包括船上监控单元以及分别与其连接的测量模块、存储模块和供电模块；所述监控单元用于观察从所述水下立体视频探测子系统上传的视频数据；所述测量模块对接收到的视频数据进行监测和处理；所述存储模块对视频数据进行存储；所述供电模块为通过所述分频器1向所述水下立体视频探测子系统提供300VDC，2A电能。

本发明提供的第三优选技术方案中，所述存储模块是磁盘。

本发明提供的第四优选技术方案中，所述供电模块为交流转直流电源。

本发明提供的第五优选技术方案中，所述水下立体视频探测子系统包括：视频采集单元和向其传输视频信号的立体视频摄像单元。

本发明提供的第六优选技术方案中，所述视频采集单元包括：耐压舱和设在其内部的视频采集模块、分频器2和I/O控制器；所述视频采集模块通过所述分频器2向所述甲板视频显示子系统传输视频信号并采用高低通滤波分离出供电电能；所述视频采集模块和所述I/O控制器分别与所述立体视频摄像单元连接；所述视频采集模块和所述I/O控制器连接。

本发明提供的第七优选技术方案中，所述立体视频摄像单元，包括：闪光灯、双目摄像头单元和高度计；所述照相机、所述闪光灯、所述双目摄像头单元和所述高度计分别通过所述I/O控制器获得所述立体视监控操作台的动作执行控制指令；所述双目摄像头单元、所述照相机和所述高度计分别与所述视频采集模块连接进行视频数据传输。

本发明提供的第八优选技术方案中，所述照相机为水下数字照相机，所述照相机的分辨率为2048×1680像素。

本发明提供的第九优选技术方案中，所述闪光灯为耐高压水密卤素灯。

本发明提供的第十优选技术方案中，所述闪光灯为LED灯。

本发明提供的较优选技术方案中，所述高度计是用于测量所述水下立体视频探测子系统与海底距离的声学或光学探测器。

本发明提供的第二较优选技术方案中，所述双目摄像头单元包括支架和设置于其上的两个定焦摄像头(A，B)；所述定焦摄像头(A)与所述定焦摄像头(B)分别通过一路视频传输线路向所述视频采集模块传输视频信号。

本发明提供的第三较优选技术方案中，所述水下立体视频探测子系统集成于一个满足流体动力学的拖曳航行的拖体上；所述拖体的最大工作水深6000米，抗围压60MPa。

本发明提供的第四较优选技术方案中，所述两个定焦摄像头(A，B)并排设置于所述支架上；所述支架为钛合金支架。

本发明提供的第五较优选技术方案中，所述定焦摄像头(A)的坐标系为OXYZ，所述定焦摄像头(B)的坐标系为O’X’Y’Z’；坐标系O’X’Y’Z’的X’轴、Y’轴和Z’轴分别平行于坐标系OXYZ的X轴、Y轴和Z轴；光心O到光心O’的平移矢量记作(dx，dy，dz)；其中，光心O到O’的平移矢量：dx和dz小于1mm，dy为80mm。