科學家在南極厚重的冰蓋底下,發(fā)現一個巨大的冰下湖,其深度達到數千米,在冰下沉寂了數千萬年之久,據科學家推測,冰下湖內部的水源極為純凈,且整個冰下湖還可能存在著新的微生物種。因此,南極冰下湖的科學考察有非常重大的意義。由于冰下湖上方的冰蓋極為深厚,所以需要用專業(yè)的冰下湖鉆具設備進行鉆冰,從而進入冰下湖。本文主要為南極科學考察設計一款自容式攝像機,搭載在冰下湖鉆具的科學載荷平臺上,與其他實驗裝置一起裝配在冰下湖鉆具的內部,既可以用來記錄整個鉆具的工作過程,也能拍攝冰下湖的湖中景象。本攝像系統(tǒng)采用DM368芯片核心板搭載在外圍電路上,外圍電路完成了電源模塊、存儲模塊、以太網模塊、視頻輸入模塊、USB模塊、調試串口模塊等電路設計。并搭載了照明電路與加熱電路。并完成系統(tǒng)主控板、LED電路板、加熱控制板的PCB圖繪制、焊接與調試。三塊電路板均裝載在長112mm,寬76mm的圓柱體水密外殼中。本文完成了對水密外殼材料的選型、前端觀察窗透鏡的選型,整個系統(tǒng)在Solidworks中進行了3D建模仿真。視頻輸入接口搭載小型CMOS攝像頭,系統(tǒng)主處理器將采集到的圖像進行H.264編碼、圖像增強等處理。拍攝的... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

NanoSeaCam彩色攝像機

浙江省碩士學位論文4感，因此可在夜間反映出紅外LED的照明情況。此攝像機在電機的帶動下可進行水平360度旋轉拍攝，密封外殼裝有防震鋁箔裝置，提高畫面拍攝清晰度，攝像機內部采用電池供電，通過電纜可連接電腦觀察拍攝圖像。圖1.2國產便攜式水下打撈監(jiān)視器由上述國內外發(fā)展現狀與研究成果可知，國外攝像機對于深水領域的攝像機的研究成果優(yōu)于國內，國外水下攝像機可用于0至11000米范圍，且具有耐低溫的優(yōu)質特性，國內研制的水下攝像機一般用于水下打撈和淺水域搜索工作，不適用于深水領域或者極寒領域的水下研究工作，因此對于在極地冰下水環(huán)境使用的水下攝像機的研制具有重大意義。1.4本論文主要研究內容本論文主要為南極科學考察設計一款自容式攝像機，將會工作在南極冰下湖里的冰下水環(huán)境中。由于該攝像系統(tǒng)會裝載在一些冰下湖鉆具，冰孔測井儀上，這些設備常年放置在無人值守的冰站中，冰站中也沒有鋪設能直接與攝像頭通信的傳輸線纜，所以攝像頭所拍攝到的錄像信息不方便在線查看，只能就地存儲在系統(tǒng)中，等待下一個作業(yè)周期，科考人員前來工作時，才能到站提取視頻錄像。這款攝像機的尺寸要求長度為112mm，寬度為75mm，視頻分辨率達到720*576，視頻傳輸幀率最高可達25幀，搭載128G的TF卡，并且使用在極地零下40℃的惡劣環(huán)境，且能適應水下2500米工作，既能通過芯片將拍攝到的視頻自容存儲到TF卡中，也能通過上位機軟件實時查看拍攝內容。根據本課題所研究的內容，故將本文的章節(jié)安排如下：第一章：緒論。主要針對水下攝像機的研究意義與使用背景、國內外水下攝像機發(fā)展狀況進行了介紹。敘述了本論文的主要研究內容與章節(jié)安排。第二章：系統(tǒng)總體方案設計。主要對系統(tǒng)總體的大框架進行大致描述，介紹了需要使用到的相關原理，包括H.264編

浙江省碩士學位論文62系統(tǒng)總體方案設計2.1總體方案介紹圖2.1系統(tǒng)整體應用示意圖如圖2.1所示為攝像機整體在冰下水環(huán)境應用的示意圖，攝像機水密外殼裝載在極地科考的冰下湖鉆具上，水密外殼采用316L不銹鋼材料，將系統(tǒng)主控板，加熱控制板，LED燈，藍寶石玻璃等全部封裝在水密外殼中。因為極地冰站只能通過千米水密通訊電纜和冰下湖鉆具的主控板進行通信，并不能直接與鉆具內的攝像頭進行通信。待鉆具進入冰下湖內時候，攝像系統(tǒng)只能將拍攝到的所有數據自容存儲到攝像機內部的TF卡中，待每個工作周期冰站工作人員前來提取數據。2.2系統(tǒng)相關原理2.2.1達芬奇技術概述本系統(tǒng)采用數字視頻技術的嵌入式方案。需要有性能較好，使用成本較低，足夠靈活的數字視頻開發(fā)平臺。且需要能滿足低功耗，網口實時視頻查看，自容存儲等功能，因此選擇

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碩士論文
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本文編號：3228588