远程测控型深海照相系统研制

摘要

地球海洋面积占表面积的71％，蕴藏着丰富的资源，目前近海海域已探明的天然气储量为182万亿立方米，石油可采储量为220亿吨，海洋石油储量约占陆地储量的82%，而且油气储量超过1亿吨以上的，有超过60%是来自海洋。开采海洋资源来解决人类资源日益匮乏的问题已经得到各国的普遍重视，我国对海洋资源的勘探也迫在眉睫，为了给勘探任务提供真实的海底环境，深海照相系统必不可少。
　　然而国内深海照相系统普遍有灵活度低、局限性大、科研成本过高、研发周期长、系统无法更新、拍摄图片分辨率低并且工作水深不高等缺点，国内目前也没有成熟稳定的深海照相技术，而国外涉水深度几千米、像素高的深海照相机成品价格又普遍偏高。
　　为了解决以上问题，本论文设计并实现了一套基于现有陆地数码相机技术的深海照相系统，该系统采用Debian GNU/Linux作为软件系统，然后移植数码相机控制软件gPhoto2远程拍照，硬件系统使用三星S5PV210为处理器。为了给设备提供水下作业环境，本论文还设计了水下照明灯以及外壳封装，水下照明灯采用STM32F103为处理器，通过调整端口输出高低电平的占空比而改变LED导通时间来实现光源可调，外壳封装实现防渗水、防海水腐蚀、抗水下压强等功能。为了使用户可以远程控制该系统，本论文设计了C＃上位机界面。经过测试表明，本论文设计的深海照相系统可以适应水下4000m的工作环境，用户可以通过上位机远程控制数码相机自动对焦拍照，并且可以将图片传输到 PC端进行查看和保存。而且该系统还可以搭载到其他勘探设备中，完成相关功能的实现，灵活度高，支持多款相机，可以随相机的更新而不断更新。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2水下照相系统的国内外发展现状

1.3本论文研究内容及设计目标

1.4本论文的主要创新点

1.5本章小结

第2章 系统总体设计方案

2.1系统整体结构

2.2系统软件结构

2.3系统封装

2.4本章小结

第3章 硬件系统设计与实现

3.1 水下照相模块设计

3.2 水下照明灯硬件设计

3.3本章小结

第4章 软件系统设计与实现

4.1水下照相模块软件设计

4.2水下照明灯软件设计

4.3上位机软件设计

4.4本章小结

第5章 前端镜头封装及密封舱设计

5.1前端镜头封装选择

5.2密封舱体设计

5.3本章小节

第6章 系统调试及数据采集

6.1玻璃封装打压测试

6.2水下照明灯调试

6.3水下照相模块调试

6.4调试结果分析

6.5本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录