[发明专利]全海深水下机器人视听探测系统及探测方法

权利要求书

1.一种全海深水下机器人视听探测系统，包括浮标和安装在水下机器人上的水声通讯声呐、全海深照明灯、全海深摄像机、麦克风、高度计、视听数据采集模块、图像压缩处理模块和主控制模块，其特征是：视听数据采集模块、图像压缩处理模块和主控制模块安装在全海深玻璃球耐压舱内，全海深玻璃球耐压舱上开有安装孔，安装孔上安装水密接插件，水声通信声呐、全海深照明灯、全海深摄像机以及麦克风通过水密线缆连接在全海深玻璃球耐压舱上的水密接插件上，全海深摄像机和麦克风将视频图像信号和声信号通过水密线缆回传到视听数据采集模块上，图像压缩处理模块与主控制模块之间采用TCP/IP全双工通信模式，主控制模块与水声通信声呐之间采用串口通讯模式，水声通信声呐与浮标之间半双工水声通讯，浮标与母船上的水面控制平台之间通过采用无线电通讯模式。

2.根据权利要求1所述的全海深水下机器人视听探测系统，其特征是：所述的全海深玻璃球耐压舱由上下两部分半球组成，视听数据采集模块、图像压缩处理模块、主控制模块安装在全海深玻璃球耐压舱下部球壳内，全海深玻璃球耐压舱内部抽成真空。

3.根据权利要求1所述的全海深水下机器人视听探测系统，其特征是：所述的麦克风装载在耐压壳体内部。

4.根据权利要求1所述的全海深水下机器人视听探测系统，其特征是：高度计用于判定全海深水下机器人视听探测系统的开启工作条件。

5.根据权利要求1所述的全海深水下机器人视听探测系统，其特征是：图像压缩处理模块由图像采集卡、嵌入式CPU模块和硬盘组成。

6.一种全海深水下机器人视听探测方法，其特征是：

步骤(1)：母船通过无线电将信号发给浮标；

步骤(2)：浮标将采集图片指令通过水声通信发给全海深水下机器人视听探测系统的水声通信声呐上；

步骤(3)：全海深水下机器人视听探测系统的水声通信声呐接收到采集图像的指令后，采用串口通讯模式将指令信号发送给主控制模块，主控制模块通过TCP/IP全双工通信模式将采集图像指令发送给图像压缩处理模块；

步骤(4)：图像压缩处理模块将全海深摄像机拍摄到的海底图像利用改进的小波变换方法进行压缩，并将压缩后的图像通过TCP/IP协议发给主控制模块；

步骤(5)：主控制模块通过水声通信声呐将采用串口通讯模式将压缩图像发送给浮标；

步骤(6)：浮标通过无线电将压缩图像传输给母船，所述压缩图像用于判断全海深水下机器人作业区域，以此判断是否继续下达采集图像的指令。

7.根据权利要求6所述的全海深水下机器人视听探测方法，其特征是：全海深水下机器人视听探测系统的开启工作条件由水下机器人所携带的高度计判定，当高度计测得数据距离海底高度小于50m时，主控制模块发送指令给两个全海深摄像机、两个全海深照明灯以及麦克风供电，开始采集海底视频、图像和声音数据。

8.根据权利要求6所述的全海深水下机器人视听探测方法，其特征是：在探测过程中，全海深水下机器人利用主控制模块，使全海深水下机器人保持恒定距底高度，实现距底定高声光信息采集。

9.根据权利要求6所述的全海深水下机器人视听探测方法，其特征是：视听数据采集模块由视听采集卡、嵌入式CPU模块和硬盘组成，全海深摄像机和麦克风在海底处录像和录音，将录下的视频数据和音频数据存储在视听数据采集模块的硬盘中，待全海深水下机器人上岸回收后导出视频和音频数据。

10.根据权利要求6所述的全海深水下机器人视听探测方法，其特征是：将图像预先平滑化处理与基于Daubechies-4双正交小波提升压缩编码相结合，将图像分为低频子带图像和高频子带图像，将低频子带图像作为图像压缩结果通过TCP/IP全双工通信模式输出给主控制模块。