ROV设计之摄像机

HuiRov 2022年5月23日10:10:48
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没有一个水下潜器是通用的,也没有一个水下观察系统是最好的。根据不同的应用,一种观察或者检测技术总是会超过其他另一种的。低光亮度的电视系统能提供远距离的观察而颜色则可以提供对比,但是需要高亮度照明,这会带来高后向散射,然而摄像头可以达到很高的分辨率。因此,大型的系统通常会结合多种类型的水下观察和存档子系统,小一点的潜器会搭载他们所能搭载的,但必须是和工作任务相匹配的。

对摄像头的位置和运动能力的要求是非常苛刻的。主摄像头应该具备运动能力,旋转平台和倾斜平台可以让镜头对准期望的方向。操作人员的相机除了有工作区域的全视角外,包括机械臂所能到达的区域,还应该具有在前进方向上的全视角以免撞击障碍物。此外,摄像机还应该具有叠加视角的功能,这样可以将他作为备份系统来使用,同时需要ROV具备摄像头从尾部观察脐带缆,有无破损,污染和检查ROV自身是否有问题的能力。瞄准摄像机需要你知道摄像机指向了哪里,最好的显示云台信息的方法是将他叠加在TV显示屏上的照片上,这样观看者就不需要把视线从照片上挪开了。

    ROV的导航系统的重要组成部分包括实时的观看潜器正在往哪里走。摄像头和人类视野一样,在低亮度条件下缺乏敏感度,除非使用立体相机系统,但是深度信息是没法获取的。因此,在完成复杂任务时,是会强制要求具备双视角摄影系统的。

现代ROV系统具有搭载10台以上摄像头的能力,并且有5台或者更多可以同时工作。随着像聚集技术的光纤视频和数据多路复用器的出现,多达8路未压缩的视频通道和15个双向数据通道可以在单模光纤缆上进行传输。ROV脐带缆可以搭载多达12路光纤,但有几路是在有破损的时候作为备用的。

闭路电视或者摄影系统,不像电影类型的摄像器材,可以提供实时的反馈和记录给操作者这对直接操控者来说非常重要。尽管在硬拷贝的图像里获得的图像没有高分辨率,操作者也会感到很温暖因为他可以不用担心在调查结束返回后发现因为摄像机的问题而没有记录被调查的物体。新的帧抓取技术可以给操作员一个视频图像的硬拷贝,尽管它的分辨率比其他技术要低。

通常使用的摄像头包括:Silicon Intensified Target (SIT), Silicon Diode Array (SDA), and Charge Coupled Device (CCD). 微光相机(LLL它的照明水平比传统的电子管或CCD相机低数百倍甚至数千倍,在水下环境中使用了超过25年,最常用的是它。新的图像增强器具有升级的功能,现在可以用于ICCD(强化CCD)组件,并且很有可能成为未来的传感器。这些增强器可以显著改善低光性能,并提供更大的光谱响应。

微光相机有很多优点.在许多电视系统中电力预算照明是非常重要的项目,而微光相机可以显著的减少电力预算。特别是对考虑使用电池供电的系统来说非常重要,同样可以显著减小使用电缆的尺寸和重量。因此微光相机可以显著减小尺寸,重量和功耗并且可以改进系统的可靠性,稳定性和可重复性。

把微光相机集成到计算机里只是时间问题, Insite 系统公司的 Gemini摄像头 (如下图), 已经通过使用机载微处理器,使用户能够控制几乎所有的相机内部设置,从而在任何照明条件下优化性能,从而在计算机和表面安装技术方面取得了进展。操作者可以快速调整视频级别,高分辨率补偿,AGC,虹膜设置,或者恢复出厂设置。错误诊断可以通过内置的监控系统来完成,这个监控系统可以通过猫连接到工厂,从而进行在线诊断协助。显然。这个技术已经把相机推向计算机时代。

 

ROV设计之摄像机

    DeepSea Power and Light (DSPL)公司除了他们的水下灯光外,还提供水下影像方案和出色的相机产品。The miniature Multi-SeaCam (如下图),它被设计成一款廉价的,小巧的,定焦的,单色或者彩色的6000米耐压摄像头。ROV操作者发现 miniature相机特别适用于安装在机械臂或者脐带缆监测.作为机械臂摄像头的另一个好处是蓝宝石接口,它几乎不受抓绕影响,除了宝石外,在机械臂的高冲击环境下也能保持很好的状态。

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无论选择何种相机,比如油气行业喜欢使用Bowtech的相机,现代先进的设计都会让紧凑高效的系统拥有卓越的产品终端。

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