原标题:100%国产！深海高帧率超高清网络摄像机问世

来源：杭州电子科技大学

前不久，长征五号月球带走了月球土壤，探测器稳稳登陆月球、钻地起飞、交会对接、样品转移等场景被一个特殊的镜头“捕捉”并传回地球。这里使用的是月球探测专用超高清网络摄像头。

Tai 空探测的相机要考虑保持气压和保温的因素，深海探测的相机要考虑耐高水压和弱光的因素。

2020年12月，由杭州电子科技大学、浙江大华科技有限公司、杭州卢汉海洋科技有限公司联合打造的国内首台具有完全自主知识产权的商用深海高帧率超高清网络摄像机，顺利通过海上测试。

深海超高清网络摄像头

“这台相机是专门为深海监视设计的。标准产品可以在6000米的水深工作，可以支持马里亚纳海沟的探测。”杭州电子科技大学负责研发的于海滨教授告诉记者，这种摄像设备可以安装在任何深海仪器设备上，配合视频监控需要工作。它由密封观察窗、透镜、成像芯和耐压外壳组成。“深海相机要考虑超高压弱光源情况下的工作环境，所以相机镜头周围有密封的观察窗，主要是为了密封水和承受高压。由于密封观察窗的存在，镜片设计需要考虑更多因素。”于海滨介绍道。

深海超高清网络摄像机组

如果相机物镜的光学特性与密封的观察窗和成像物体所在的水环境不匹配，则成像可能会因视角小、放大率小和像差变化而失真和模糊。因此，如何紧密围绕深海环境的光学特性完成相机物镜的光学分析，尤其是如何校正密封观察窗的引入带来的畸变和模糊，成为高质量成像的关键。为了解决这个问题，于海滨和他的团队成员从整体上对镜头、密封观察窗和外部海水环境进行了设计和分析，并通过优化整个光学系统的设计获得了最佳的图像质量，以满足大视场、大相对孔径的深海微光成像的需要。同时，针对深海环境成像特点的高性能图像传感器、信号处理电路和多种前端ISP成像优化算法的引入，也对成像质量进行了优化和补偿。

光学分析

据了解，这款深海超高清网络摄像头小巧紧凑，易于安装集成，灵敏度高。最低照度仅为0.001Lux(彩色模式)；支持宽动态范围≥100 dB；既有在线传输模式，又有自带存储模式，自带存储容量可达256GB；带摄像头工作模式，可以实现自动或手动捕捉(不是视频码流中的截图)；针对深海环境的成像特点，具有广泛的动态场景模式和3D数字降噪、自动透雾、数字稳像等特殊功能；智能补光模式，可根据成像效果自适应调节补光亮度。

相机只有一小瓶矿泉水大小，便于携带和安装

“在深海探索中，超高清相机就像研究人员的眼睛。为了克服深海光线弱的问题，相机不仅要依靠相机自身的感光性能，还要依靠辅助光源的引入，所以我们的相机也会自带补光。提供光源辅助成像。”于海滨表示，这款深海高帧率超高清网络相机的问世，将填补国内商用深海相机领域的长期空空白。因为其价格只有国外同类设备的一半左右，有望打破国外的垄断，为我国提供一个具有重大战略意义的深海视觉检测国家自主解决方案。

此外，深海超高清网络摄像机还可以在浅海应用中施展才华，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、捕鱼等领域，从而将陆上视频监控网络延伸到水下世界。

杭州电子科技大学电子信息学院海洋信息与智能设备团队

性格|程振伟

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