一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，控制艙體和觀測艙體密封處設(shè)置有中端蓋，觀測艙體的上端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋，中端蓋的中軸處通過螺栓固定電機(jī)，電機(jī)下端連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器穿過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與位于觀測艙體中心軸位置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端通過軸承嵌設(shè)在觀測艙體底部的下端蓋上；觀測艙體內(nèi)設(shè)置有支撐板單元，攝像機(jī)和LED燈固定在支撐板單元的支撐板上，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體。結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，可對水下進(jìn)行360度多方位觀測，照明效果顯著增強(qiáng)，聚光板增強(qiáng)了對LED燈的利用率，緊靠觀測艙體外壁，連接固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的刷子，清潔觀測艙外壁，為長時(shí)間觀測和觀測質(zhì)量提供保障。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)
本技術(shù)屬于海洋牧場設(shè)備
，具體涉及一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的水下攝像機(jī)云臺(tái)分固定和電動(dòng)云臺(tái)兩種：固定云臺(tái)一般是探照燈與攝像機(jī)在同一個(gè)或者數(shù)個(gè)水密耐壓艙中的簡單組合，由潛水員手持使用或者固定在指定工作位置；電動(dòng)云臺(tái)體積較小，一般是子彈頭型，攝像機(jī)及電機(jī)等元件固定在水密耐壓艙中，電機(jī)可帶動(dòng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的觀測?，F(xiàn)有的水下攝像機(jī)云臺(tái)主要存在以下三點(diǎn)缺點(diǎn)：(1)固定式云臺(tái)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，只能對單一方向進(jìn)行觀測，靈活性差；(2)電動(dòng)云臺(tái)受結(jié)構(gòu)與散熱上的限制，無法安裝大功率探照燈，觀測視野相對固定云臺(tái)較小；(3)現(xiàn)有水下攝像機(jī)云臺(tái)無外壁清理裝置，觀測外壁一旦附著雜物將大大降低觀測質(zhì)量甚至無法觀測，所以其無法在海洋牧場等復(fù)雜水況中長時(shí)間觀測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的固定式云臺(tái)無法轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致靈活性差的技術(shù)問題，本技術(shù)的目的在于提供一種水下攝像機(jī)云臺(tái)，尤其是涉及一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)。本技術(shù)采取的技術(shù)方案為：一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，從上到下依次包括控制艙體和觀測艙體，控制艙體頂部設(shè)置有上端蓋，上端蓋頂部中心軸處設(shè)有用于電纜通過的水密接頭，控制艙體和觀測艙體密封處設(shè)置有中端蓋，觀測艙體的上端靠近中端蓋處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋，中端蓋的中軸處通過螺栓固定電機(jī)，電機(jī)下端連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器穿過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與位于觀測艙體中心軸位置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端通過軸承嵌設(shè)在觀測艙體底部的下端蓋上；觀測艙體內(nèi)設(shè)置有支撐板單元，攝像機(jī)和LED燈固定在支撐板單元的支撐板上，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體。進(jìn)一步的，所述控制艙體頂部設(shè)置有上端蓋，上端蓋頂部中心軸處設(shè)有用于電纜通過的水密接頭。進(jìn)一步的，所述支撐板單元由聚光板a、聚光板b和支撐板組成，支撐板呈豎直設(shè)置，聚光板a和聚光板b對稱設(shè)置在支撐板同側(cè)的上下兩端且呈梯形結(jié)構(gòu)排布。進(jìn)一步的，所述支撐板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸緊密接觸，聚光板a和聚光板b與豎直方向夾角為15°～-60°銳角。進(jìn)一步的，所述攝像機(jī)上下兩側(cè)根據(jù)觀測情況安裝遮光板。進(jìn)一步的，所述觀測艙體的內(nèi)側(cè)壁上呈環(huán)形等間距設(shè)置有刷子，刷子的底部固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端。進(jìn)一步的，所述刷子以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心軸設(shè)置為側(cè)壁呈內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)的三棱柱體結(jié)構(gòu)，三棱柱體的三個(gè)端點(diǎn)處沿縱向軸線分別設(shè)置有一排刷毛，刷毛和觀測艙體的外側(cè)壁密切接觸。更進(jìn)一步的，所述刷子的刷毛形成的圓周直徑大于攝像機(jī)外側(cè)壁沿周向形成的圓周直徑，攝像機(jī)的外側(cè)壁位于刷子弧形側(cè)壁和觀測艙體內(nèi)壁之間。進(jìn)一步的，所述電機(jī)設(shè)置為小型步進(jìn)電機(jī)，攝像機(jī)設(shè)置為微型攝像機(jī)，其安裝在觀測艙體的中部位置，LED燈沿著攝像機(jī)的上下兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個(gè)。本技術(shù)的有益效果為：本技術(shù)設(shè)計(jì)了一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，采取電動(dòng)云臺(tái)模式，將攝像機(jī)、電機(jī)、探照燈等元器件安裝在水密耐壓艙體中，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，節(jié)省了水下設(shè)備有限的空間資源，工作人員通過控制電機(jī)運(yùn)行，傳遞給聯(lián)軸器一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的微型攝像機(jī)和LED燈的協(xié)同作用，可對水下進(jìn)行360度多方位觀測。本技術(shù)的支撐板單元由反光效果良好的兩塊聚光板a、聚光板b和支撐板組成，通過采用高亮的LED燈與聚光板的組合，照明效果顯著增強(qiáng)，提高了水下觀測的效果。使用聚光板，增強(qiáng)了對LED燈的利用率，從而可以選擇體積比較小的LED燈，使整個(gè)云臺(tái)體積縮小，方便操作與攜帶。兩塊聚光板和支撐板之間呈梯形結(jié)構(gòu)排布，根據(jù)光學(xué)原理與光源呈最佳聚光角度，支撐板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸緊密接觸，有利于LED燈的散熱。攝像機(jī)上下兩側(cè)則根據(jù)觀測情況安裝遮光板，以避免強(qiáng)光照射對攝像質(zhì)量的影響，延長了設(shè)備的使用壽命。本技術(shù)中攝像頭所在觀測艙外安裝有呈120度角對稱分布的3個(gè)刷子，觀測時(shí)，刷子與攝像機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其作用是清理附著在透明觀測艙外的雜物，清潔觀測艙外壁，為長時(shí)間觀測和觀測質(zhì)量提供保障，大大提高了云臺(tái)的工作時(shí)長和觀測質(zhì)量。為了不影響攝像頭的攝像質(zhì)量，刷子設(shè)置為側(cè)壁呈內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)的三棱柱體結(jié)構(gòu)，使刷毛與攝像機(jī)之間形成如圖3所示的角度關(guān)系，提高了攝像頭的攝像質(zhì)量。附圖說明圖1為本技術(shù)中水下攝像機(jī)云臺(tái)原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)中的支撐板單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本技術(shù)中的刷子結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、水密接頭；2、上端蓋；3、控制艙體；4、電機(jī)；5、中端蓋；6、聯(lián)軸器；7、觀測艙體；8、轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋；9、支撐板單元；10、攝像機(jī)；11、LED燈；12、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；13、軸承；14、下端蓋；15、刷子；16、聚光板a；17、支撐板；18、聚光板b。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本技術(shù)。實(shí)施例1如圖1所示，一種海洋牧場用水下攝像機(jī)云臺(tái)，包括水密接頭1、上端蓋2、控制艙體3、小型步進(jìn)電機(jī)4、中端蓋5、聯(lián)軸器6、觀測艙體7、轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋8、支撐板17單元9、攝像機(jī)10、LED燈11、轉(zhuǎn)動(dòng)軸12、軸承13、下端蓋14和刷子15，所述控制艙體3和觀測艙體7從上到下排布設(shè)置，控制艙體3頂部設(shè)置有上端蓋2，上端蓋2頂部中心軸處設(shè)有用于電纜通過的水密接頭1，控制艙體3和觀測艙體7密封處設(shè)置有中端蓋5，觀測艙體7的上端靠近中端蓋5處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋8，中端蓋5的中軸處通過螺栓固定小型步進(jìn)電機(jī)，小型步進(jìn)電機(jī)下端連接有聯(lián)軸器6，聯(lián)軸器6穿過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋8與位于觀測艙體7中心軸位置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸12相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸12的下端通過軸承13嵌設(shè)在觀測艙體7底部的下端蓋14上；觀測艙體7內(nèi)設(shè)置有支撐板17單元9，攝像機(jī)10和LED燈11固定在支撐板17單元9的支撐板17上，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋8與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12連接為一體。具體使用過程為：將電纜穿過控制艙體3上端蓋2頂部中心軸處的水密接頭1，在工作時(shí)，其主體結(jié)構(gòu)保持靜止，必要的輸出部件相對主體結(jié)構(gòu)無牽連運(yùn)動(dòng)，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設(shè)備的可靠性，通過電纜連接安裝好控制裝置，電纜連接后穩(wěn)定可靠，對于強(qiáng)調(diào)安全性、可靠性的水下施工環(huán)境非常適用，電纜與控制系統(tǒng)相連，在為云臺(tái)提供電源和控制信號的同時(shí)，并將云臺(tái)姿態(tài)、角度以及水下攝像機(jī)10拍攝的畫面?zhèn)骰乜刂葡到y(tǒng)。通過遙控器控制電源開關(guān)，啟動(dòng)控制艙體3內(nèi)的小型步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)行，小型步進(jìn)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)傳遞給聯(lián)軸器6一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸12上的微型攝像機(jī)10和LED燈11的協(xié)同作用，可對水下進(jìn)行360度多方位觀測，通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸12的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)10環(huán)形方向的運(yùn)動(dòng)，使攝像機(jī)10采集的信號范圍更大，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，維護(hù)方便。實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，不同于實(shí)施例1，如圖2所示，一種海洋牧場用水下攝像機(jī)云臺(tái)，從上到下依次包括控制艙體3和觀測艙體7，觀測艙體7內(nèi)設(shè)置有支撐板17單元9，所述支撐板17單元9由聚光板a16、聚光板b18和支撐板17組成，支撐板17呈豎直設(shè)置，使用聚光板，增強(qiáng)了對LED燈11的利用率，從而可以選擇體積比較小的LED燈11，使整個(gè)云臺(tái)體積縮小，方便操作與攜帶,聚光板a16和聚光板b18對稱設(shè)置在支撐板17同側(cè)的上下兩端且呈梯形結(jié)構(gòu)排布，所述支撐板17與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12緊密接觸，有利于LED燈11的散熱，根據(jù)光學(xué)原理與光源呈最佳聚光角本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，其特征在于，從上到下依次包括控制艙體和觀測艙體，控制艙體和觀測艙體密封處設(shè)置有中端蓋，觀測艙體的上端靠近中端蓋處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋，中端蓋的中軸處通過螺栓固定電機(jī)，電機(jī)下端連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器穿過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與位于觀測艙體中心軸位置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端通過軸承嵌設(shè)在觀測艙體底部的下端蓋上；觀測艙體內(nèi)設(shè)置有支撐板單元，攝像機(jī)和LED燈固定在支撐板單元的支撐板上，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體。

【技術(shù)特征摘要】
2016.11.02 CN 201610950171X1.一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，其特征在于，從上到下依次包括控制艙體和觀測艙體，控制艙體和觀測艙體密封處設(shè)置有中端蓋，觀測艙體的上端靠近中端蓋處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋，中端蓋的中軸處通過螺栓固定電機(jī)，電機(jī)下端連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器穿過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與位于觀測艙體中心軸位置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端通過軸承嵌設(shè)在觀測艙體底部的下端蓋上；觀測艙體內(nèi)設(shè)置有支撐板單元，攝像機(jī)和LED燈固定在支撐板單元的支撐板上，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制艙體頂部設(shè)置有上端蓋，上端蓋頂部中心軸處設(shè)有用于電纜通過的水密接頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐板單元由聚光板a、聚光板b和支撐板組成，支撐板呈豎直設(shè)置，聚光板a和聚光板b對稱設(shè)置在支撐板同側(cè)的上下兩端且呈梯形結(jié)構(gòu)排布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有自清潔功能的水下照明攝像一體化系統(tǒng)，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉貴杰，邱兆尊，王新寶，江文亮，綦聲波，于敬東，
申請(專利權(quán))人：中國海洋大學(xué)，青島森科特智能儀器有限公司，
類型：新型
國別省市：山東,37