水中视频监控 在水域中看世界

  水下电视监控己成为开发海洋与一切水域的眼睛,应用己越来越广。本文介绍水下电视监控的作用以及在实施中应考虑的几个技术问题和解决的措施。

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  一、前言


  随着开发海洋、江河与湖泊科学事业的发展,水下工程的规模越来越大,水下电视监控已成为开发水域的眼睛,其应用已越来越广泛。


  由于超声波技术的进步,过去利用声纳等进行水中情况的调查观测相当普遍,但这些都是间接观测的方法。而直接观测可用潜水员或潜水调查船以及水中摄影等方法,但这些方法存在着要训练潜水员,且水深只能在50米以内,因而有代价高,不经济以及不能即时反映实况等不足之处。由此发展了水下电视监控,它在安全性、及时性、经济性等方面极为出色,而且可与录像机、水中摄像机配合使用,得到更佳效果。


  近年来,随着光电技术的发展以及各种新型的摄像元器件的不断出现,低照度和耐辐照的水下电视摄像机正在恶劣环境下得到广泛的应用。红外、变焦距、广角和旋转式以及仰角遥控镜头等特殊光学系统也提高了水下电视监控的性能,并扩大了它的实用范围。


  水下电视监控技术的发展,主要是发展遥控式水下电视车(自游式水下电视),水下电视摄像机的小型化,并研制激光电视、超声波电视和耐辐照电视等。今后随着海洋等水域事业的不断发展,水下电视监控系统将越来越成为不可缺少的重要工具。


  二、水下电视监控的作用


  水下电视监控主要用于水下作业的监视,在目前,已用于下列几个领域:


  (1)海中土建工程:礁盘和海底情况的初步调查,工程管理,完成情况的检查,以及作为水中推土机等水下作业的辅助设备。


  (2)水中资源的调查、观测,海底矿物,海底油田以及珍珠、珊瑚和各种海藻的调查研究。


  (3)渔业方面:在某特定水域设置的鱼网及人工鱼礁的实际情况调查,鱼群的探测等。


  (4)沉船的调查,打捞过程的监视以及对所需修理船舰水下部分的检查和估价等。


  (5)水力发电水下淤泥的监察和发电厂给水管线内部的检查和焊接。


  (6)江河与水库堤坝的监察及其他水下建筑设施的定期检查。


  (7)潜艇水下侦察。


  (8)核电站用的现场监察设备。


  三、水中光的吸收和散射对图象质量的影响


  水下电视监控在光学方面与陆地上使用的电视监控有两点不相同:


  (1)光的衰减非常之大;


  (2)由于水中存在各种污浊物,使得光的散射现象相当严重。


  上述两点是左右电视图象质量的根本问题,在水中,光的衰减现象随海水的性质以及浮游生物和其他悬浮物的不同而不同,并且随光的波长而变化,对于第一个问题,若仅仅是光的衰减现象的话,用加强光源即可解决。可是,对第二点光的散射现象却随光的增强而增大,在水中悬浮物比较多的情况下进行摄影,就象地面上雾很大一样,使得能见度减小。

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