[实用新型]具有色度可调LED光源的自动旋转式水下摄像机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于水下摄像的LED光源色彩补偿技术，特别是具有动态密封技术且摄像头可自动旋转的水下摄像机。

背景技术

海底世界的观赏、垂钓娱乐、水下勘查及科学试验等都需要一个良好的水下观测器或水下摄像机。由于水下环境的复杂性，特别是水对不同波长光的不同吸收及对光的反射、散射等，使得用传统的白光灯在水下照射景物摄出的图像将偏离真实色彩，造成图象质量的严重下降。如果采用传统金卤灯或激光灯等，耗电大，也不利于野外作业。目前已有的水下摄像机要么是光源系统不完善或光源与摄像机脱离，要么是摄像方位固定，不能自动全方位观测摄像。要解决摄像头在水下的任意方位转动就必须解决动态密封问题。已公开的专利采用透明防水罩将整个摄像体罩住，进行静态密封，解决了旋转问题，但由于灯光在防水罩内壁的反射及衰减，严重影响图像质量。

发明内容

针对以上不足，本实用新型的目的是提供一种LED摄像照明光源的色度可调、自动旋转摄像头和水上控制单元为一体的水下摄像机。

为达到上述目的而采用的技术方案是：直流电动机固定于金属密封防水底座盒之中，将密封防水的摄像头与金属密封防水盒中固定的直流电动机的转轴通过动态密封圈连接。其防水密封性能可使摄像头置于水下5米以内。在摄像头的前部安装有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)LED6-10只组成的面发光阵列，通过调节水上控制盒中的三个高精度电位器分别调节RGB三色的光强比例，达到调整摄像照明光源色度的目的，摄像清晰度在海水中半径2米范围内。密封防水盒的底部加装一定重量的金属块，以保证摄像头稳定在水下。直流电机转轴在金属密封防水盒内部段上固定有转动拨杆，在自动旋转状态时，当左右转动到指定角度时会触碰开关，实现反向旋转。在手动旋转状态时，通过水上控制盒的左右按键实现任意角度的转动。在密封防水盒的顶部和侧部各安装一圈白色LED和黄色LED各10-20只，用以区域照明和诱鱼。

通过多芯电缆将水下摄像头和直流电动机与水上控制盒连接起来，并将电缆与软钢丝绳捆绑。通过拉动软钢丝绳实现水下摄像单元的定位及上下水动作。在水上控制盒内部装有12V蓄电池，继电器及视频适配器。在水上控制盒外部设有总电源开关，手自动转换开关，手动左右转动按键，RGB照明灯开关及光强调节旋钮，摄像头供电开关及白光和黄光LED照明灯开关。控制盒上还设有蓄电池充电接口，可通过市电或太阳能电池板充电。通过视频输出口可连接笔记本电脑、DV数码摄像机及液晶监视器。

由于采用了如上的技术方案，带来的优势是：

1、通过动态密封将防水摄像头与直流电动机连接起来，可使得摄像头直接处于水中，保证光照及图像质量，同时又保证直流电动机及触碰开关不被水侵蚀。

2、在同时观测水下图像的同时调节水上控制盒上RBG调节旋钮，以补偿图像色偏。

3、手动控制可水平调整摄像头任意方位，自动控制可使摄像头的水平面±160°角范围内以2转/分的慢速返复旋转。

4、用太阳能电池板供电有利于在野外长时间作业。

5、采用白光和黄光LED进行区域照明并诱鱼，给捕鱼或垂钓带来乐趣。

附图说明

图1水下摄像机结构示意图

图2直流电机控制电路图

图3摄像头与LED连接电路图

具体实施方式

在图1的结构示意图中，在一个金属密封防水底座盒1上通过固定于防水盒1内部的慢速直流电动机的转轴2与防水摄像头3连接，其连接处采用动态密封圈4完成，这种动态密封技术可以让摄像头在水中旋转过程中不会从连接处进水至防水底座盒1中。在摄像头3的内部前端装有红绿蓝三色LED照明灯5。其三色LED的控制及视频信号均由电缆6与水上控制盒10连接。在防水底座盒1的上部安装了区域照明用白光LED 7，在其侧部安装了诱鱼用黄色LED 8。其LED灯由水上控制盒10上开关通过电缆6进行控制。水下操作部分由钢丝绳9连接，其作用是使水上操作人员便于提拉及定位。水上监测设备11通过视频线与控制盒10内的视频适配器连接。

在图2的直流电机控制电路中，在水下金属密封防水底座盒1中有2转/分的慢速12V直流电机M和两个点触式开关S5、S6，其中S5是常闭式点触式开关，只有直流电机转轴带动的拨杆触碰到后才能瞬间打开，拨杆离开后马上又闭合。S6是常开式点触式开关，动作过程与S5相反。在水上控制盒中10中，有12V蓄电池、直流继电器J和4个控制开关S1、S2、S3、S4。其中S1是摄像头旋转手动与自动方式转换选择开关；S2和S3是手动左右控制开关；S4是电源总开关。

在图3的摄像头与LED连接电路中，在水下金属密封防水底座盒1中有固定于直流电机之上的摄像头3，在摄像头前部装有直径为5mm的红色LED10只、绿色LED6只和蓝色LED6只。在金属密封防水底座盒1的顶部装有白光LED12只；在其侧部装有黄色LED12只。在水上控制盒中10中，有控制RGB三色LED的电源开关S8和分别调节RGB三色光强的电位器R1、R2、R3。S7是控制摄像头的电源开关；S9和S10是分别控制白光LED和黄光LED的电源开关。