[发明专利]一种深海载人潜水器视频采集、传输和重现系统

说明书

本发明公开了一种深海载人潜水器视频采集、传输和重现系统，涉及潜水器技术领域，包括载人舱外高清摄像机组、载人舱外视频舱、载人舱内视频箱和多个视频显示器；载人舱外高清摄像机组用于生成多路视频信号并通过光纤传输至载人舱外视频舱；载人舱外视频舱与载人舱内视频箱通过一根水密光缆进行信号传输，载人舱外视频舱用于将多路视频信号转换成带有时间信息的单路光信号传输至载人舱内视频箱；载人舱内视频箱与多个视频显示器通过网络连接，载人舱内视频箱用于将带有时间信息的单路光信号转换成多路光信号，并筛选出有效视频信号，对有效视频信号解码后在视频显示器上进行展示。该系统具有视频传输延迟小且不易受干扰、占用穿舱孔少的优点。

技术领域

本发明涉及潜水器技术领域，尤其是一种深海载人潜水器视频采集、传输和重现系统。

背景技术

深海载人潜水器是引领深海装备相关技术和产业链发展的重要装备，它可以搭载相关领域科学家和工程技术人员亲临海底，通过专业人员的观察、分析和操作，开展诸如深海科考、打捞救援和检测维修等各种作业任务。我国目前已经研制成功“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号三台深海载人潜水器，其中“奋斗者”号可在全海深范围内执行各种任务。

由于深海巨大的水压限制，深海载人潜水器一般都采用球形耐压舱作为载人舱，预留观察窗供人员观察海底使用。但观察窗尺寸和数量有限，下潜人员只能观察有限的海底区域。因此，载人潜水器都会在载人舱外配置多台摄像机用于辅助下潜人员观察、作业，对保障载人潜水器的安全和提高作业效率起到重要作用。而水下视频采集、传输和重现通常采用同轴电缆或网线等介质将摄像机的视频信号以电信号的形式直接传输进载人舱内，再通过视频显示器进行显示。这种方式存在以下问题：在高水压的作用下，这些传输电信号的电缆的传输速率会受到较为严重的影响，导致视频传输延迟大、清晰度降低等问题；载人潜水器在作业时产生的复杂电磁环境会对视频的传输造成很大的干扰，影响视频质量；所有摄像机的视频都要集中传输至载人舱内进行显示和存储，电缆会占用宝贵的载人舱穿舱孔，从而导致穿舱孔数量增加，增加了载人舱的加工难度，降低结构和密封的安全性。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种深海载人潜水器视频采集、传输和重现系统，本发明的技术方案如下：

一种深海载人潜水器视频采集、传输和重现系统，包括载人舱外高清摄像机组、载人舱外视频舱、载人舱内视频箱和多个视频显示器；

载人舱外高清摄像机组围绕载人潜水器分布，用于采集载人潜水器周围环境、生成多路视频信号并通过光纤传输至载人舱外视频舱；载人舱外视频舱与载人舱内视频箱通过一根水密光缆进行信号传输，载人舱外视频舱用于将多路视频信号转换成带有时间信息的单路光信号传输至载人舱内视频箱；载人舱内视频箱和多个视频显示器安装于载人潜水器的载人舱内，载人舱内视频箱与多个视频显示器通过网络连接，载人舱内视频箱用于将带有时间信息的单路光信号转换成多路光信号，并筛选出有效视频信号，对有效视频信号解码后在多个视频显示器上进行展示。

其进一步的技术方案为，载人舱外视频舱包括视频分离与再合成模块、第一波分复用器和用于为视频舱内的电子设备供电的第一电源模块；视频分离与再合成模块的每个输入端通过光纤与载人舱外高清摄像机组相连，视频分离与再合成模块的每个输出端通过光纤与第一波分复用器的多端相连，视频分离与再合成模块用于将每一路视频信号分成红、绿、蓝三种数字信号，并按照红、绿、蓝的顺序合成为一组数字信号，在每组数字信号中添加接收数据时的时间信息，将多组带有时间信息的数字信号转换成带有时间信息的多路光信号并按照特定频率发送；第一波分复用器的单端通过水密光缆的其中一光纤连接到载人潜水器穿舱孔的光纤插座，再通过光纤插座的光纤尾纤接入载人舱内视频箱，第一波分复用器用于将带有时间信息的多路光信号合成带有时间信息的单路光信号进行传输。