基于DM368深海高清攝像機的研制.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發(fā)的海洋物產資源，為人類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等。我國擁有300萬平方公里海域，是海洋大國之一，卻不是海洋強國，對于海洋資源的深入開發(fā)和利用具有重要的戰(zhàn)略意義。針對海洋深處生物資源和礦產資源的開發(fā)，常常需要掌握深海環(huán)境的實時情況，實現遠程監(jiān)控，提高深海作業(yè)的效率。
　　本文主要為深?？茖W考察設計一款搭載在科考設備上的高清攝像機，

2、該款深海高清攝像機的設計指標是視頻的分辨率達到1080P、數據傳輸幀率達到30fps，并能適應水下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、“深海生物拖網”等海洋科考設備上。深海高清攝像機系統(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。系統(tǒng)主處理器將采集到的高分辨率圖像經過圖像修復、白平衡處理、自動曝光量控制、邊緣增強等圖像優(yōu)化后進行壓縮編碼，再經過以太網和

3、光纜將壓縮的視頻數據從幾千米的深海傳輸到甲板監(jiān)控平臺，科考隊員只需要在PC機上登入Web服務器連接視頻監(jiān)控，實現實時的對深?？疾飙h(huán)境進行監(jiān)控，并將珍貴的監(jiān)控數據進行存儲，為深海科考提供可靠的數據保障。
　　本文從深海高清攝像機的課題背景、研究意義、國內外發(fā)展現狀以及未來的發(fā)展趨勢入手，詳細闡述了本課題的主要研究內容。根據系統(tǒng)相關原理和列舉的典型設計方案選擇出系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的設計方案并完成相應設計。
　　高清攝像機系統(tǒng)硬件

4、的設計與實現由嵌入式系統(tǒng)硬件結構設計和水密外殼結構設計組成。嵌入式系統(tǒng)硬件結構設計上，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、實時數碼照相機、高清視頻通信系統(tǒng)等眾多攝像領域產品的理想主處理器；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