基于DM368深海高清攝像機(jī)的研制.pdf

1、海洋所占面積約為地球表面的70％左右，擁有極為豐富而一直未被充分開(kāi)發(fā)的海洋物產(chǎn)資源，為人類(lèi)的生存提供了充足的淡化海水、海洋生物、天然氣能源以及海底礦產(chǎn)等。我國(guó)擁有300萬(wàn)平方公里海域，是海洋大國(guó)之一，卻不是海洋強(qiáng)國(guó)，對(duì)于海洋資源的深入開(kāi)發(fā)和利用具有重要的戰(zhàn)略意義。針對(duì)海洋深處生物資源和礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，常常需要掌握深海環(huán)境的實(shí)時(shí)情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高深海作業(yè)的效率。
　　本文主要為深?？茖W(xué)考察設(shè)計(jì)一款搭載在科考設(shè)備上的高清攝像機(jī)，

2、該款深海高清攝像機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)是視頻的分辨率達(dá)到1080P、數(shù)據(jù)傳輸幀率達(dá)到30fps，并能適應(yīng)水下4000米的惡劣工作環(huán)境，其常裝配在深海新型取樣儀器電視抓斗、海洋生物采樣器、深海中深孔巖心取樣鉆機(jī)、“深海生物拖網(wǎng)”等海洋科考設(shè)備上。深海高清攝像機(jī)系統(tǒng)在圖像傳感器選擇上需要具備高解析度、高分辨率、低影響失真等特點(diǎn)。系統(tǒng)主處理器將采集到的高分辨率圖像經(jīng)過(guò)圖像修復(fù)、白平衡處理、自動(dòng)曝光量控制、邊緣增強(qiáng)等圖像優(yōu)化后進(jìn)行壓縮編碼，再經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)和

3、光纜將壓縮的視頻數(shù)據(jù)從幾千米的深海傳輸?shù)郊装灞O(jiān)控平臺(tái)，科考隊(duì)員只需要在PC機(jī)上登入Web服務(wù)器連接視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對(duì)深?？疾飙h(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并將珍貴的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，為深海科考提供可靠的數(shù)據(jù)保障。
　　本文從深海高清攝像機(jī)的課題背景、研究意義、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)入手，詳細(xì)闡述了本課題的主要研究?jī)?nèi)容。根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)原理和列舉的典型設(shè)計(jì)方案選擇出系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方案并完成相應(yīng)設(shè)計(jì)。
　　高清攝像機(jī)系統(tǒng)硬件

4、的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)由嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水密外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組成。嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，主處理板的圖像傳感器選擇鎂光公司提供的MT9P031傳感器芯片，主處理器采用TI公司提供的DaVinci系列視頻處理器芯片DM368，DM368處理器是高清視頻攝像機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)碼照相機(jī)、高清視頻通信系統(tǒng)等眾多攝像領(lǐng)域產(chǎn)品的理想主處理器；水密外殼觀察窗采用石英玻璃，前端蓋、殼體和后端蓋采用316L不銹鋼材料，通信接口采用水密插頭，保障系統(tǒng)在水下4000米正