[发明专利]一种适用于水下微弱光环境的头戴式成像显示装置

说明书

本发明提供了一种适用于水下微弱光环境的头戴式成像显示装置，包括：防水摄像头，防水罩、图像处理和控制装置、图像显示装置、照明灯和电池。采用本发明的头戴式成像显示装置，在微弱光条件下不进行主动照明即可成像并在潜水镜显示，辅助潜水员观察周围环境；在完全黑暗条件下只需要微光照明即可成像，照明光源集成在潜水镜上。本系统不需要潜水员手持携带另外的照明光源或红外成像装置，不增加手持装置，观察视野随头部转动而实时变化，能够增加水下活动的灵活性、安全性，有助于提高水下作业效率。

技术领域

本发明涉及水下成像领域，尤其涉及一种水下微弱光环境成像并在潜水镜显示的头戴式系统。

背景技术

潜水活动经常遇到水下微弱光或完全黑暗情况，潜水员无法看清周围环境，对水下作业、水下情况勘察等活动造成不便。

水下微弱光或完全黑暗情况下，当不便进行主动照明或只能微光照明时，潜水员要观察周围环境一般需要携带微光成像设备。携带设备会占用潜水员肢体，减少了操作灵活性，增加活动负担，且在浑浊水体中观察图像不便。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种适用于水下微弱光环境的头戴式成像显示装置，包括：

防水摄像头，所述摄像头包括镜头和光电转换装置，所述光电转换装置用于将透过镜头进入的微弱光信号转变为电信号并进一步增强所述电信号；

防水罩，所述防水罩用于防水；

图像处理和控制装置，所述图像处理和控制装置设于所述防水罩内，所述图像处理和控制装置用于接收摄像头采集的电子图像信息，以数字图像信息形式储存，对数字图像信息进行图像处理，并将处理后的图像数据发送给图像显示装置进行显示；还用于控制图像显示装置进行显示并设定图像显示参数，还用于控制系统开关机、监测电池的电量；

图像显示装置，所述图像显示装置包括潜水镜和设于所述潜水镜内侧的AR显示部件，AR显示部件包括电子发光部件和光学模组，光线经过光学模组折射后投射到人眼，实现增强现实显示；AR显示部件是已有的成熟技术，本申请的AR显示部件采用本领域常规产品，不限定具体结构。

一个或多个照明灯，所述照明灯设于所述潜水镜的上方；

电池，所述电池用于分别向光电转换装置、图像处理和控制装置、图像显示装置和照明灯提供电能。

进一步地，所述光电转换装置用于将可见光和红外光波段的光信号转变为电信号并进一步增强所述电信号。本申请的光电转换装置采用现成产品，型号较多，不一定限定某个型号。

进一步地，光学模组包括第一模组和第二模组，双眼分别各自对应于所述第一模组和第二模组。本申请光学模组之所以使用两个模组，是因为人眼就是双眼成像，双眼成像可模拟真实图像，形成三维显示效果。进一步地，适用于水下微弱光环境的头戴式成像显示装置进一步包括固定带，所述固定带的两端连接于所述潜水镜。固定带可以是弹性绳等能够使潜水镜紧紧贴在人脸的其他装置。

进一步地，所述电池为可充电电池。

优选地，所述照明灯为LED灯。本申请的照明灯不一定限定为小型的LED灯，还可以是能照明、体积小的其他照明灯。

进一步地，适用于水下微弱光环境的头戴式成像显示装置进一步包括照明灯开关和控制按键，控制按键用于控制系统开关机和显示模式选择，照明灯开关用于控制照明灯打开与关闭。