[发明专利]一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统

说明书

本发明提供了一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统，包括人体佩戴信标，声呐、矢量水听器和水下航行器。工作时，水下潜水人员佩戴人体佩戴信标，矢量水听器解算人体佩戴信标相对于水下航行器的角度、方向和声源的距离后，发送给水下航行器，水下航行器利用角度、方向和声源的距离对潜水人员进行跟踪，在跟踪的过程中利用摄像头拍摄场景，潜水人员可在水中调整拍摄角度和跟踪距离。本发明能够主动跟踪拍摄目标，记录整个拍摄过程；不但可在水面操作，对水下进行拍摄，还可直接水下进行人机交互，自主选择拍摄场景和航行器的工作方式。

技术领域

本发明涉及水下拍摄的技术领域，特别是指一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统。

背景技术

现有的水下航行器多为用于水下打捞、勘探、搜救等的某种专用设备，虽然可用电缆传输信号控制航行器的航行状态，并进行水下拍摄和一些比较简单的水下操作，但其价格昂贵，以2万元/台的价格起步，且体型较大，不便于携带。

现有的几款水下拍摄、娱乐用的航行器，需要用户在岸上操作，用电缆控制航行器的方向进行水下拍摄(无线控制型，其水下的可控深度只有5m)，因此进行潜水拍摄时需要有专人在水面上进行操作，水下潜水人员就无法对其进行操作。由于电缆的长度有限，从而也就限制了拍摄范围，而且长线缆不但不便于携带，同时还会加大航行器的负重，长电缆拖行降低续航能力。

现有水下拍摄设备，不能根据水下潜水人员的意愿来主动选择拍摄场景，同时不能进行主动跟踪拍摄。

而现有的娱乐型载人水下推进器，不具备水下拍摄的能力，且转向完全依靠手动转向，没有转向助力，操作不便。

现有的水下跟踪拍摄航行器采用摄像头对目标进行跟踪，利用摄像头目标识别和跟踪受水下能见度影响非常大，跟踪距离较小，并且要求在跟踪范围内只能出现一个运动目标。

因此，为满足游泳爱好者对水上和水下的娱乐要求，实现水下航行器的载人与自主跟踪拍摄。实现水下人机交互，主动选择拍摄场景，载人时提供转向助力，并且水下跟踪时基本不受能见度的影响，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统，为了解决现有技术中水下航行器不能同时对水下和水上进行自主跟踪拍摄的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统，包括人体佩戴信标，声呐、矢量水听器和水下航行器；所述人体佩戴信标由水下发射换能器、光纤通信接口、水密电子舱、腰带、水下液晶屏、水下按键和按键信号处理舱组成；所述水下发射换能器用于发送特定编码的水声信号及控制指令给水下航行器；所述腰带用于人体佩戴信标的佩戴，所述腰带内部具有数据传输线路，用于连接水密电子舱和按键信号处理舱；所述水下液晶屏用于显示待拍摄图像；所述水下按键用于调整待拍摄图像的角度、位置；

所述声呐用于运动过程躲避障碍物；

所述水下航行器包括载人拱形扶手、水下操控按键、光纤线缆接口、推进器、摄像头、水下液晶屏、浮力块、尾部电机舱、电机驱动器舱体、信号处理舱体和电池舱；所述载人拱形扶手用于水下或水面载人航行时拖动人体和辅助控制水下航行器的航行方向；所述水下操控按键设置在载人拱形扶手上，用于控制水下航行器的运动状态和拍摄模式；所述光纤线缆接口包括两个，分别与人体佩戴信标和水面控制设备连接；

所述矢量水听器用于解算人体佩戴信标相对于水下航行器的角度；所述水下航行器根据矢量水听器的解算角度和传播方向，确定所述人体佩戴信标的位置，完成对人体目标的自动跟踪拍摄。

其中，所述水下航行器的光纤通信接口和人体佩戴信标上的光纤通信接口可选择性连接，当没有光纤线缆时利用水下发射换能器传输控制指令给水下航行器，并将视频数据显示在人体佩戴信标上的水下液晶屏上。