[实用新型]一种可视化水下箱式采样器

说明书

本实用新型公开了一种可视化水下箱式采样器，包括箱式采样器、双目成像子系统、接收端光端机、上位机；所双目成像子系统包括两台参数完全相同的水下成像仪，两者对称安装在箱式采样器的左右两端，同步采集水下目标物图像序列；每水下成像仪旁均安装有LED光源、水下深度测量仪和控制单元；水下成像仪、水下LED光源和水下深度测量仪均与控制单元相连；所有控制单元均与接收端光端机相连，接收端光端机与上位机相连。本实用新型结构合理、操作简单，能够实现海洋目标样品采集、视像资料采集与实时监测。

技术领域

本实用新型涉及一种水下箱式采样器，特别是一种用于水下实时观测的箱式采样器。

背景技术

箱式采样器是采样管或采样筒呈方形或长方箱式取样器形的沉积物采样装置。由管架、采样盒、重锤、闭合铲等组成。当取样器到达海底时，靠重锤的重力使采样筒插入海底沉积物中，闭合铲转动切取底部沉积物入采样筒内。箱式采样器取样时沉积物扰动较小或者基本不扰动，适于采取原状样品，因此被广泛应用于海洋科考，是一种常见的海洋地质采样的工具。

随着海洋科考工作逐步推进，对矿产资源量勘探精度需求的提高，单纯依据取样器获取的数据对其资源量进行评估已无法满足需求，因而近年来将视像法引入资源量评估中。特别是在大范围资源量的评估中，由于原位采样范围小、耗时长，视像法以其快速、大范围的特性逐步得到重视。为减小视像法测量精度不足的问题，目前提出通过用某一点原位取样数据对其视像测量数据进行校正。然而，当前市面上的箱式采样器并不具备采样与获取视像信息的功能。因此，可视化水下箱式采样器具有极大的市场可能性与技术创新性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺点和不足，提供一种可视化水下箱式采样器，该装置利用两台水下成像仪同步获取水下物体图像，并基于双目视觉原理计算物体的三维空间坐标，从而获得物体上每一个点与成像仪之间的空间距离；根据同步测量的水下深度测量仪，测量采样器距离海底的高度与俯仰角；通过与上位机连接可以实现采样过程的实时可见与视像资料存储。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种可视化水下箱式采样器，包括箱式采样器、双目成像子系统、接收端光端机、上位机；所双目成像子系统包括两台参数完全相同的水下成像仪，两者对称安装在箱式采样器的左右两端，同步采集水下目标物图像序列；每水下成像仪旁均安装有LED光源、水下深度测量仪和控制单元；水下成像仪、水下LED光源和水下深度测量仪均与控制单元相连；所有控制单元均与接收端光端机相连，接收端光端机与上位机相连。

进一步的，所述水下成像仪包括成像仪密封舱以及安装在成像仪密封舱内的成像镜头、液晶可调谐滤光片、微光相机、对焦控制电路和集线器；所述成像镜头、液晶可调谐滤光片和微光相机依次布置在同一光轴上；微光相机、液晶可调谐滤光片和对焦控制电路均通过集线器与控制单元，对焦控制电路控制成像镜头进行对焦。

进一步的，所述成像镜头采用电动对焦镜头。

进一步的，所述控制单元包括控制单元密封舱以及安装在控制单元密封舱内的发送端光端机、电源管理模块和微型工控机；电源管理模块为水下成像仪、水下LED光源、水下深度测量仪提供电压；水下成像仪、水下深度测量仪、水下深度测量仪以及发送端光端机均与微型工控机相连；所述发送端光端机和接收端光端机通过光纤相互通讯。

进一步的，所述两台参数完全相同的水下成像仪通过支架对称安装在箱式采样器的左右两端，且成像面均位于支架的下端面。

进一步的，两个LED光源通过支架对称安装在箱式采样器的左右两端，且均位于支架的下端面。

进一步的，两个水下深度测量仪通过支架对称安装在箱式采样器的左右两端，且探测面均位于支架的下端面。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果如下：