針對水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)場監(jiān)測的實際要求,研究設(shè)計了在能見度<10 cm的低可視度水體中,可以實時觀測養(yǎng)殖池池底底質(zhì)、養(yǎng)殖物生長發(fā)育情況的便攜式水下攝像系統(tǒng)。低可視度水下攝像系統(tǒng)通過優(yōu)化攝像系統(tǒng)光路、增加清水倉、使用低照度CMOS攝像頭、對拍攝圖像進(jìn)行實時后期校色等手段,增強了水下攝像機在低可視度水體中的清晰度。試驗與應(yīng)用結(jié)果顯示:在能見度<10 cm的低可視度水體中,低可視度水下攝像系統(tǒng)在亮度均值、標(biāo)準(zhǔn)差、信息熵、兩種無參考水下圖像質(zhì)量評價方法(UCIQE和UIQM)等指標(biāo)都超越普通水產(chǎn)監(jiān)測攝像頭。研究表明,養(yǎng)殖池深度<2 m、水體能見度<10 cm時,攝像系統(tǒng)能滿足水下低可視度環(huán)境的監(jiān)測。

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【部分圖文】：

圖7水下燈裝配示意圖

水下燈外殼由一整個鋁合金圓柱一體切削制成,從前到后分別由壓環(huán)、高透凸透鏡、燈珠、散熱燈臺、LED驅(qū)動電路、后蓋和水密接頭組成(圖7)。雖然自然光線/人造光射入水體后,水下透過的光都有一定程度的退化,但是因為系統(tǒng)的成像距離不超過20cm,水對光的退化可以忽略不計。由于方案所選擇的....

圖8摩爾紋

調(diào)光器件選用PWM調(diào)光方案,用以保證燈光系統(tǒng)光譜特性不變。但是由于線材、燈珠驅(qū)動板上電容參數(shù)等一系列因素,兩個水下燈參數(shù)不可能完全一致,導(dǎo)致兩個水下燈雖然屬于同一個PWM調(diào)光器的控制,但是依然會出現(xiàn)兩燈對PWM信號響應(yīng)時間不一致的情況(圖8),黑條紋代表高電平,白條紋代表低電平。....

圖9由NE555定時器組成的PWM調(diào)光器電路圖

PWM調(diào)光器由NE555定時器組成(圖9)。PWM調(diào)光電路本質(zhì)上是由施密特觸發(fā)電路經(jīng)RC積分電路接回輸入端構(gòu)成的多諧振蕩電路,因此將NE555的6腳和2腳接在一起組成施密特觸發(fā)電路,然后輸出接入由RP1和C1組成的RC積分電路接回輸入組成PWM調(diào)光電路。由文獻(xiàn)[15]可知PWM頻....

圖10攝像頭開關(guān)燈實拍圖

采用低感光攝像頭模組,模組最大環(huán)境感光0.01Lx,使得成像系統(tǒng)在同等環(huán)境照度下成像產(chǎn)生的噪點更少,暗光細(xì)節(jié)更加充分,同時具備不開燈或低亮度下清晰成像的能力[16-17],如圖10所示(環(huán)境光照度<0.5Lx)。對于某些對光照敏感的養(yǎng)殖產(chǎn)品,可以不用開燈或使用低亮度模式避免....

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