用于浅水养殖的低可视度水下摄像系统研究

发布时间：2024-05-27 00:14

　　针对水产养殖现场监测的实际要求,研究设计了在能见度<10 cm的低可视度水体中,可以实时观测养殖池池底底质、养殖物生长发育情况的便携式水下摄像系统。低可视度水下摄像系统通过优化摄像系统光路、增加清水仓、使用低照度CMOS摄像头、对拍摄图像进行实时后期校色等手段,增强了水下摄像机在低可视度水体中的清晰度。试验与应用结果显示:在能见度<10 cm的低可视度水体中,低可视度水下摄像系统在亮度均值、标准差、信息熵、两种无参考水下图像质量评价方法(UCIQE和UIQM)等指标都超越普通水产监测摄像头。研究表明,养殖池深度<2 m、水体能见度<10 cm时,摄像系统能满足水下低可视度环境的监测。

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【部分图文】：

图7水下灯装配示意图

水下灯外壳由一整个铝合金圆柱一体切削制成,从前到后分别由压环、高透凸透镜、灯珠、散热灯台、LED驱动电路、后盖和水密接头组成(图7)。虽然自然光线/人造光射入水体后,水下透过的光都有一定程度的退化,但是因为系统的成像距离不超过20cm,水对光的退化可以忽略不计。由于方案所选择的....

图8摩尔纹

调光器件选用PWM调光方案,用以保证灯光系统光谱特性不变。但是由于线材、灯珠驱动板上电容参数等一系列因素,两个水下灯参数不可能完全一致,导致两个水下灯虽然属于同一个PWM调光器的控制,但是依然会出现两灯对PWM信号响应时间不一致的情况(图8),黑条纹代表高电平,白条纹代表低电平。....

图9由NE555定时器组成的PWM调光器电路图

PWM调光器由NE555定时器组成(图9)。PWM调光电路本质上是由施密特触发电路经RC积分电路接回输入端构成的多谐振荡电路,因此将NE555的6脚和2脚接在一起组成施密特触发电路,然后输出接入由RP1和C1组成的RC积分电路接回输入组成PWM调光电路。由文献[15]可知PWM频....

图10摄像头开关灯实拍图

采用低感光摄像头模组,模组最大环境感光0.01Lx,使得成像系统在同等环境照度下成像产生的噪点更少,暗光细节更加充分,同时具备不开灯或低亮度下清晰成像的能力[16-17],如图10所示(环境光照度<0.5Lx)。对于某些对光照敏感的养殖产品,可以不用开灯或使用低亮度模式避免....

本文编号：3982497