100%国产！深海高帧率超高清网络摄像机问世

不久前，长征五号月球取月壤，探测器平稳落月、钻表取样、月面起飞、交会对接及样品转移等场面，通过特制镜头“捕捉”，并传回地球。这里用的是特制探月超高清网络摄像机。

太空探测的摄像头，主要需要考虑保持气压和保温因素，而深海探测的摄像头，则要考虑耐受高水压和弱光因素。

2020年12月，全国首个全自主产权的商用深海高帧率超高清网络摄像机，由杭州电子科技大学、浙江大华技术股份有限公司和杭州瀚陆海洋科技有限公司联合打造问世，并顺利通过海上试验。

深海超高清网络摄像头

“此款摄像头专为深海监控而生，标准产品工作水深可达6000米，最深可以支持探测马里亚纳海沟。”主持研发的杭州电子科技大学于海滨教授告诉记者，此款摄像设备可搭载在任意有视频监控需求的深海仪器与装备上开展工作。它由密封观察窗、镜头、成像机芯以及耐压壳体组成。“深海摄像机要考虑超高压、弱光源情境下的工作环境，所以摄像镜头外围带了密封观察窗，主要是为了密封挡水和承受高压，而由于密封观察窗的存在，镜头设计需要考虑更多的因素。”于海滨介绍到。

深海超高清网络摄像机套装

摄像机物镜的光学特性如果没有与密封观察窗和成像物体所处的水体环境相配合，有可能因视角小、放大率小、像差变化等导致成像发生畸变和模糊。因此，如何紧密围绕深海环境的光学特性完成摄像机物镜的光学分析，尤其是如何校正因密封观察窗的引入而导致的畸变和模糊，就成为高质量成像的关键。针对该问题，于海滨与团队成员将镜头、密封观察窗以及外部海水环境作为一个整体进行光学设计和分析，通过整体光学系统的优化设计获得最佳像质，以满足深海弱光成像对大视场、大相对孔径的需求。同时，高性能图像传感器、信号处理电路以及多种针对深海环境成像特点的前端ISP成像优化算法的引入，也对成像质量进行了“软硬兼施”的优化补偿。

光学分析

据了解，该款深海超高清网络摄像机机身小巧紧凑，便于安装集成，灵敏度高，最低照度仅为0.001Lux（彩色模式）；支持宽动态，动态范围≥100dB；兼具在线传输模式和自容存储模式，自容存储容量可达256GB；具有照相机工作模式，可实现自动或手动抓拍（非视频码流中截图）；具有针对深海环境成像特点的宽动态场景模式以及3D数字降噪、自动透雾、数字防抖等特有功能；具有智能补光模式，可根据成像效果自适应调节补光灯亮度。

摄像头仅小瓶矿泉水大小，方便携带与安装

“深海探测中，超高清摄像机就好比研究人员的眼睛，摄像机在深海要克服弱光难题，不仅要靠摄像机自身的感光性能，也需要依靠辅助光源的引入，所以我们这款摄像机也会自带补光灯提供光源辅助成像。”于海滨表示，该款深海高帧率超高清网络摄像机的问世，将填补商用国产深海摄像机领域的长期空白。由于其价格仅为国外同类设备的一半左右，因而有望打破国外垄断，为我国具有重大战略意义的深海视觉探测提供全国产自主解决方案。

此外，深海超高清网络摄像机在浅海应用上也能大显身手，比如水下娱乐观光、海上救援、水下搜救、近海海洋环境监测、海水养殖、渔业捕捞等领域，从而将陆地上的视频监控网络延伸至水下世界。

  来 源   | 杭州电子科技大学电子信息学院海洋信息与智能装备团队

  文 字   | 程振伟

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  排 版   | 陈申嵘

  责 编   | 楼   威

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