本發(fā)明專利涉及一款大深度水下變焦攝像機，尤其涉及一種在ROV等潛水器上使用的4500m級水下變焦攝像機。
背景技術：
目前世界上超過4000m的海域資源豐富，并且還有待勘探，需要ROV等水下潛水器去勘探，為獲得水下清晰圖像，并且能將水下物體進行縮放觀察，需要在ROV等潛水器配備水下變焦攝像機去實現(xiàn)。在國內(nèi)外，現(xiàn)有水下變焦攝像機存在以下問題需要解決：
(1)大深度水下變焦攝像機依賴進口，技術受到很大制約。
(2)大深度水下攝像機圖像處理技術亟待開發(fā)研究。
(3)大深度水下變焦攝像機水下變焦倍數(shù)和變焦攝像機機身尺寸成正比，在水下具備合適的光學變焦倍數(shù)的攝像機往往尺寸比較大，這里需要尋找合適的變焦倍數(shù)。
(4)大深度水下攝像機對本體耐壓和材料都有比較嚴格的要求，需要比較高的設計、研發(fā)和實驗技術。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供了一種大深度的4500m級水下變焦攝像機，該4500m級水下變焦攝像機，尺寸較小，可用照度較低、圖像質量好，光學變焦和電子變焦倍數(shù)足夠，很適合作為ROV等潛水器的主要攝像設備。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種4500m級水下變焦攝像機，工作深度為4500m，包括水密頭1、后端蓋2、連接板3、變焦攝像機機身安裝板4、圖像處理電路板5、變焦攝像機機身6、變焦攝像機筒7、攝像機定位環(huán)8、玻璃觀察窗9、端帽10；其中：
所述水密頭1固定在后端蓋2上；所述連接板3安裝在后端蓋2上；所述后端 蓋2、端帽10和玻璃觀察窗9分別固定在變焦攝像機筒7上；所述圖像處理電路板5、變焦攝像機機身6和攝像機定位環(huán)8分別安裝在變焦攝像機機身安裝板4上；所述變焦攝像機機身安裝板4固定在連接板3上，所述變焦攝像機機身安裝板4和連接板3均設置于變焦攝像機筒7的內(nèi)部。
優(yōu)選地，所述后端蓋2采用高強度輕型耐壓材料。
優(yōu)選地，所述后端蓋2的表面防腐處理(形成防腐層)；所述后端蓋2上開有用于安裝水密頭的孔；所述后端蓋2上還開有對稱螺紋孔。
優(yōu)選地，所述用于安裝水密頭的孔處還安裝有防腐塊。
優(yōu)選地，所述對稱螺紋孔內(nèi)安裝有拆卸工具。
優(yōu)選地，所述變焦攝像機筒7表面有防腐保護層。
優(yōu)選地，所述變焦攝像機筒7采用高強度輕型材料。
優(yōu)選地，所述玻璃觀察窗9采用高強度透明玻璃加工制作而成。
優(yōu)選地，所述端帽10上設有內(nèi)螺紋；所述端帽10上還加工有進水孔和出水孔，用于防止高壓時端帽10內(nèi)積水導致端帽遭破壞。
優(yōu)選地，所述攝像機定位環(huán)8上設有防震橡膠墊。
優(yōu)選地，所述后端蓋2與變焦攝像機筒7之間通過O型圈a密封；
優(yōu)選地，所述圖像處理電路板5通過銅柱安裝于變焦攝像機機身安裝板4，所述銅柱與變焦攝像機機身安裝板4之間設有彈簧；
優(yōu)選地，所述攝像機定位環(huán)8與變焦攝像機筒7之間設有O型圈b；
優(yōu)選地，所述玻璃觀察窗9與變焦攝像機筒7之間通過O型圈c密封。
優(yōu)選地，所述變焦攝像機筒7的一端加工有內(nèi)螺紋，變焦攝像機筒7的另一端加工有外螺紋，其中，加工有內(nèi)螺紋的一端與后端蓋2旋在一起，加工有外螺紋的一端平面研磨，并保證外螺紋與安裝玻璃觀察窗9端面的垂直度。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
1、本發(fā)明提供的4500m級水下變焦攝像機，配合大深度水下燈，可以看清前方80°、6米內(nèi)的物體，可以裝載在ROV上以作為主攝像使用。
2、變焦攝像機筒內(nèi)變焦攝像機機身不大，可方便地安裝在ROV等潛水器框架上。
3、變焦攝像機筒內(nèi)部帶有圖像處理板，圖像較清晰，可在燈光照度很低的情況下切換到黑白視頻模式，對前方物體起到觀察作用；同時，采用低壓直流供電， 能搭載在基本所有潛水器上面。
4、本發(fā)明解決了高強度耐壓結構材料、高透明度光學觀察窗的制作及工藝技術，高度集成的CCD成像技術，高壓密封和防腐技術，水下低照度信號解析技術，為大深度ROV等潛水器提供良好的視頻監(jiān)控信號，工作可靠，可在惡劣的海況下工作。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖中：
1為水密頭、2為后端蓋、3為連接板、4為變焦攝像機機身安裝板、5為圖像處理電路板、6為變焦攝像機機身、7為變焦攝像機筒、8為攝像機定位環(huán)、9為玻璃觀察窗、10為端帽。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例
本實施例提供了一種4500m級水下變焦攝像機，其工作深度為4500m，包括水密頭1、后端蓋2、連接板3、變焦攝像機機身安裝板4、圖像處理電路板5、變焦攝像機機身6、變焦攝像機筒7、攝像機定位環(huán)8、玻璃觀察窗9、端帽10。其中：
所述水密頭1固定在后端蓋2上；所述連接板3安裝在后端蓋2上；所述后端蓋2、端帽10和玻璃觀察窗9固定在變焦攝像機筒7上；所述圖像處理電路板5、變焦攝像機機身6和攝像機定位環(huán)8安裝在變焦攝像機機身安裝板4上；所述變焦攝像機機身安裝板4固定在連接板3上，所述變焦攝像機機身安裝板4和連接板3均設置于變焦攝像機筒7的內(nèi)部；所述攝像機定位環(huán)8上設有防震橡膠墊。
所述后端蓋2采用高強度輕型耐壓材料，表面防腐處理(形成防腐層)；后端 蓋2上有開孔，安裝有水密頭和防腐塊。后端蓋2上有對稱螺紋孔，可以安裝拆卸工具。
所述變焦攝像機筒7表面有防腐保護層；所述攝像機筒7采用高強度輕型材料。
水下變焦攝像機(變焦攝像機筒7)內(nèi)部帶有圖像處理電路板5。
所述攝像機定位環(huán)8上設有防震橡膠墊。
所述玻璃觀察窗9采用高強度透明玻璃加工制作而成。
端帽10上有內(nèi)螺紋；端帽10上加工有進水孔和出水孔，防止高壓時端帽10內(nèi)積水導致端帽遭破壞。
在本實施例中，4500m級水下變焦攝像機的各部件之間通過各種規(guī)格的密封O型圈以及緊固件進行連接。
下面結合附圖對本實施例進一步描述。
如圖1所示，本實施例主要包括：水密頭1、后端蓋2、連接板3、變焦攝像機機身安裝板4、圖像處理電路板5(CCD)、變焦攝像機機身6、變焦攝像機筒7、攝像機定位環(huán)8、玻璃觀察窗9、端帽10、各種規(guī)格O型圈以及緊固件，組成了的一個耐壓密封腔體。
其中，水密頭1是通過自鎖螺母鎖緊安裝在后端蓋2上的，鎖緊安裝時，水密頭1上的O型圈要用清洗工具清洗并用真空硅脂涂抹、水密頭1起到電源輸入、視頻傳輸和防水的作用；
后端蓋2上有加工外螺紋，與變焦攝像機筒7上內(nèi)螺紋配合擰緊，為防止在海水中長期使用無法擰開后端蓋2，旋在變焦攝像機筒7之前要用清洗工具清洗之后涂抹AQUALUBE(潤滑油)，后端蓋2和變焦攝像機筒7之間采用端面O型圈密封形式。O型圈裝配前一定要用清洗工具清洗干凈，并涂抹真空硅脂；后端蓋2上有兩個對稱螺紋工藝孔，方便維修時拆除后端蓋2使用。
連接板3用于連接后端蓋2和變焦攝像機機身安裝板4，連接板3通過螺釘固定在后端蓋2上，同時連接板3中心有開孔，用于穿水密頭1的線。
變焦攝像機機身安裝板4上面有加工螺紋孔，兩個端面分別通過螺釘和連接板3以及攝像機定位環(huán)8固定，平板上有螺紋孔和通孔，上面安裝固定有圖像處理電路板5的銅柱，其中銅柱安裝時，需要加彈簧墊圈后再擰銅柱起防松作用。攝像機身安裝板上4直接通過螺釘與變焦攝像機機身6固定在一起。
圖像處理電路板5通過螺釘與銅柱固定在一起，安裝時一定要注意絕緣，并且 與水密頭1進行焊線時要嚴格按照電氣焊接的標準進行，防止出現(xiàn)焊接不牢或短接的情況發(fā)生。
攝像機定位環(huán)8與變焦攝像機機身安裝板4利用螺釘固定的同時，需要在其加工的O型圈槽中放置O型圈，以避免變焦攝像機機身6由于震動而發(fā)生松動。
攝像頭是直接旋緊在變焦攝像機機身6上。固定時，要注意調中，防止攝像頭偏心，并且需要讓攝像頭盡量貼近玻璃觀察窗9但又不能碰到。保證攝像頭視頻不會被端帽10遮擋。
變焦攝像機筒7一端加工有內(nèi)螺紋，另一端加工有外螺紋，加工內(nèi)螺紋的一端和后端蓋2旋在一起，加工有外螺紋的一端平面要研磨，并保證螺紋和安裝玻璃觀察窗9端面的垂直度，變焦攝像機筒7表面需要進行防腐處理。
玻璃觀察窗9是通過端帽10利用螺紋旋緊的方式與變焦攝像機筒7固定在一起，玻璃觀察窗9和變焦攝像機筒7之間的密封采用的是端面O型圈密封的方式。安裝時一定要保證玻璃觀察窗10安裝端面平整，安裝O型圈面需要采用拋光工藝。玻璃觀察窗9采用的是石英玻璃板材，透光率可達到98％以上。根據(jù)需要可以替換成鋼化高硼硅玻璃，透光度也可達到95％以上，可以適當降低成本。
當所有元器件安裝在一起后，需要對該變焦攝像機進行包括耐壓測試、圖像清晰度、變焦和聚焦等一系列測試后才能真正投入使用，這一過程可能需要反復對水下攝像機進行拆裝，整個過程都要遵循相關流程進行。
本實施例提供的大深度4500m級水下變焦攝像機，具備結構緊湊、變焦倍數(shù)高、水平分辨度高的特點，可以方便地布置在ROV等潛水器框架上；圖像處理電路板對水下視頻進行后期處理，減少了水下視頻失真；采用低壓直流供電，解決了高強度耐壓結構材料、高透明度光學觀察窗的制作及工藝技術，高度集成的CCD成像技術，高壓密封和防腐技術，水下低照度信號解析技術；為大深度ROV等潛水器提供了良好的監(jiān)控信號，可作為潛水器的主要攝像設備。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內(nèi)容。