[发明专利]头盔式水下成像装置

权利要求书

1.一种头盔式水下成像装置，其特征在于包括:

复合照明组件，用于潜水员水下照明，复合照明组件通过魔术贴绑缚于潜水员手臂上或由潜水员手持进行照明；摄像组件，用于潜水员潜水时同步摄像并输出视频信号至控制处理组件，通过头部固定装置设置于潜水员头部；控制处理组件，通过防水电缆为复合照明组件、摄像组件和显示组件提供电源输入；控制处理组件用于处理来自摄像组件视频信号，并将处理后的视频信号反馈至显示组件；控制处理组件通过绑带绑缚于潜水员背部；显示组件，接收来自控制处理组件的视频信号并将其通过显示屏展示于人眼观察，通过头部固定装置设置于潜水员头部；

复合照明组件包括外壳(21)，外壳(21)内设置有LD激光器(18)、激光器驱动模块、LED灯和LED驱动模块，外壳一端开口并设置有用于发射照明光线的保护玻璃(22)，LD激光器(18)位于保护玻璃内侧的中心位置，LED灯设置于LD激光器周围且呈圆周状均匀分布，其中LED灯包括近场LED灯(19)和远场LED灯(20)，近场LED灯(19)设置于相邻的远场LED灯(20)之间；激光器驱动模块与LED驱动模块的输入端与控制处理组件的电源输出端连接，分别为LD激光器和LED灯供电。

2.根据权利要求1所述的头盔式水下成像装置，其特征在于摄像组件包括水下定焦成像镜头、CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片，水下定焦成像镜头接收摄像目标反射回波信号并将其聚焦成像至CCD成像芯片，CCD成像芯片将回波信号处理为原始行列电压信号并传递至辅助控制和视频编码芯片；高精度时序控制芯片产生高精度时钟同步信号，用于为CCD芯片提供帧同步、行同步以及电荷移位时钟信号；辅助控制与视频编码芯片为CCD成像芯片提供快门时间设置、自动增益控制设置参数控制功能，用于将CCD成像芯片逐行移出的电平信号自动编码为PAL视频流格式并传递至控制处理组件。

3.根据权利要求2所述的头盔式水下成像装置，其特征在于显示组件包括视频输入控制电路板、OLED背光照明组件、LCD显示屏、非球面目镜；视频输入控制电路板接收来自控制处理组件的视频信号并将其被转换成LCD显示屏能够识别的图像显示驱动信号后，将其传递至LCD显示屏，LCD显示屏显示视频图像；视频输入控制电路板为OLED背光照明组件提供电源，使OLED背光照明组件发出白光，所述白光透过LCD显示屏形成视频图像的透射光束，该光束被大视场非球面目镜聚焦后投射到人眼视网膜上，并在人眼中形成大尺度的虚像，提供高清图像供人眼观察。

4.根据权利要求3所述的头盔式水下成像装置，其特征在于控制处理组件包括高速图像处理电路、大容量电池、图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路；大容量电池为图像处理电源电路、复合照明模块电源电路、摄像模块电源电路、显示模块电源电路提供电源输入；显示模块电源电路为视频输入控制电路板提供电源；摄像模块电源电路为CCD成像芯片、高精度时序控制芯片、辅助控制与视频编码芯片供电；复合照明模块电源电路为激光器驱动模块与LED驱动模块供电；图像处理电源电路为高速图像处理电路供电；高速图像处理电路接收来自摄像组件的原始探测视频信号，将其处理为综合信息视频信号后输出至显示组件。

5.根据权利要求1所述的头盔式水下成像装置，其特征在于绿光LD激光器使用半导体激光器作为泵浦源产生808nm激光，然后通过谐振腔产生1064nm波长的激光，最后经过KTP倍频晶体产生532nm的绿光；绿光LD激光器的光束发散角小于2mrad。

6.根据权利要求1所述的头盔式水下成像装置，其特征在于近场LED灯采用波长在450nm～490nm的灯珠以及发散角为60度得透镜；远场LED灯采用波长在410nm～450nm的灯珠以及发散角为10度的透镜。