一种深海水下高清照相系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种深海水下高清照相系统，包括：厚度为15-20mm的耐压玻璃；设置在耐压玻璃后端的16mm定焦摄像头透镜；设置在透镜后端的图像采集模块；设置在图像采集模块后端的图像处理模块；设置在图像处理模块后端的电源管理模块；设置在电源管理后端的接口；其中所述耐压玻璃，透镜，图像采集模块，图像处理模块，电源管理模块和接口采用整体密封耐压的框架封装设置。本发明专利技术用于采用MIPI接口的低压差分串口的采用背照式CMOS传感器进行图像采集，使得在深海中光线不足的情况下有更好的图像质量和在深海中工作的拖体在海流中剧烈晃动下能有更快的图像采集速度和较强的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种深海水下高清照相系统
本专利技术属于数字图像
，特别地涉及一种深海水下高清照相系统。
技术介绍
深海照相机是用于海底和水中拍摄地质，生物以及海水流动态的照相机。在多金属结核，锰结壳以及块状硫化物等资源勘探中非常实用。目前，深海水下照相机都普遍是1000万像素以下，采取CXD图像传感器加DSP处理。CXD图像传感器需要提供的电压多，整个电路复杂，耗电量大，而且米集图像速度较慢，同时，CCD传感器在弱光的时候表现较差。 现如今随着CMOS技术的迅速发展普及，CMOS电路消噪技术的不断成熟，高密度优质的CMOS图像传感器越来越多的进入实际使用。而对于传统水下相机中采用的DVP并口上，需要PCLK，VSYNC, HSYNC等时钟同步信号配合数据传输，信号线多，干扰较大，抗干扰能力弱，在信号完整性方面受限制，速率也受限制。 故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成在深海中光线不好的情况下图像质量差和图像传输速度慢的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种深海水下高清照相系统，用于采用MIPI接口的低压差分串口的采用背照式CMOS传感器进行图像采集，使得在深海中光线不足的情况下有更好的图像质量和在深海中工作的拖体在海流中剧烈晃动下能有更快的图像采集速度和较强的抗干扰能力。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案为: 一种深海水下高清照相系统，包括: 厚度为15_20mm的耐压玻璃； 设置在耐压玻璃后端的16_定焦摄像头透镜； 设置在透镜后端的图像采集模块，所述图像采集模块用于将采集到的高像素图像信息通过MIP1-CSI2接口传输到图像处理模块； 设置在图像采集模块后端的图像处理模块，所述图像处理模块用于对接收的原始图像数据进行处理并格式转换，从RGB888的原始数据转换成PIG格式； 设置在图像处理模块后端的电源管理模块，用于提供图像处理模块中所需的各个电压以及VBAT电压输出给图像采集模块； 设置在电源管理后端的接口，为电源的输出端，提供图像采集模块和图样处理模块的工作电压； 其中所述耐压玻璃，透镜，图像采集模块，图像处理模块，电源管理模块和接口采用整体密封耐压的框架封装设置。 优选地，所述图像采集模块采用背照式技术实现的CMOS传感器0V14810。 优选地，所述图像处理模块的核心采用基于ARM-Cortex-A9双核心频率达1.5GHz,同时还集成了 PowerVR SGX540图形核心的0MAP4460。 优选地，0MAP4460的引脚功能定义如下，将R26，R25作为CSI21_DX0和CSI21_DY0的输入信号端口 JfT26，T25作为CSI21_DX1和CSI21_DY1的输入信号端口 JfU26，U25作为 CSI21_DX2 和 CSI21_DY2 的输入信号端口 ；将 V26，V25 作为 CSI21_DX3 和 CSI21_DY3 的输入信号端口 ；将W26，W25作为CSI21_DX4和CSI21_DY4的输入信号端口 ；T27引脚作为图像采集模块的快门控制端口 H_CAM_SHUTTER ；U27引脚作为闪光灯控制端口 H_CAM_STR0BE ；W27引脚作为图像采集模块的复位信号控制端口 ；W27和Y27引脚分别作为I2C通信中的时钟信号H_I2C_SCL和数据信号H_I2C_SDA，主控芯片0MAP4460通过I2C对图像采集模块中的0V14810的控制寄存器进行读写以及控制。 优选地，图像处理模块和图像采集模块的接口电路的接口有30个管脚，管脚1，2，7，8，13，14，19接地，管脚3，5分别对应05121_0父0和CSI21_DY0，管脚9，11分别对应CSI21_DXl 和 CSI21_DY1，管脚 15，17 分别对应 CSI21_DX2 和 CSI21_DY2，管脚 4，6 分别对应 CSI21_DX3 和 CSI21_DY3,管脚 12，14 分别对应 CSI21_DX4 和 CSI21_DY4,管脚 21，23 分别对应 I2C通信的时钟信号H_I2C_SCL和数据信号H_I2C_SDA，管脚20对应0V14810的复位初始化信号H_CAM_GLB_RESET，管脚22对应控制0V14810快门信号H_CAM_SHUTTER，管脚24对应输出控制信号H_CAM_STR0BE控制闪光灯，管脚27对应0MAP4460输出的时钟同步频率，该输出频率作为0V14810的时钟频率输入；管脚29作为图像采集模块的电源供给VBAT，管脚30同样是图像采集模块的电源供给VDD_VAUX3，管脚16对应0MAP4460的GP10_40引脚，作为I/O 口控制端，管脚18对应0MAP4460的GP10_45引脚，作为I/O 口控制端，管脚25，26，28分别对应 0MAP4460 的 GP10_47 引脚，GP10_44 引脚，GP10_42 引脚，其中 VBAT 和 VDD_VAUX3作为电源输出端，分别需要加IuF的滤波电容。 优选地，图像采集模块上对应的接口电路为管脚I，2，7，8，13，14，19接地；管脚3，5分别对应5组低压差分串口信号组中的时钟信号MC_P和MC_N ;管脚9，11对应数据信号组中的MD0_P和MD0_N ;管脚15，17对应数据信号组中的MD1_P和MD1_N ;管脚4，6对应数据信号组中的MD2_P和MD2_N ;管脚10，12对应数据信号组中的MD3_P和MD3_N ;管脚16，22，25，26，27，28预留接口作为备用；管脚18作为图像传感器0V14810的电源开关控制，高电平有效，接一个5.1k的下拉电阻；管脚20作为图像传感器0V14810的复位信号RESET，高电平有效，接一个5.1k的下拉电阻；管脚24作为闪光灯的控制信号STROBE ;管脚21，23分别作为与0V14810图像传感器I2C通信的时钟线SCL和数据线SDA，接上一个5.1k的上拉电阻，以及和21，23管脚连接中需要添加一个O欧姆的电阻；管脚29接电源VBAT，旁路对地接一个22uf的电解电容和Iuf的电容做隔离滤波作用；管脚30接电源VDD_VAUX3，同样旁路对地需要接一个隔离滤波的Iuf电容。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下: (I)图像采集模块部分采用OminiVis1n公司的噪声抑制能力大幅突破的背照式技术的CMOS传感器0V14810，它提供了 4，416*3，312像素的完整分辨率。图像处理模块的核心采用了基于ARM-Cortex-A9双核心频率达L 5GHz,同时还集成了 PowerVR SGX540图形核心的TI公司的0MAP4460，以满足对图像大数据的处理工作； (2)在光线不足的深海中，背照式技术的CMOS传感器比CCD更具有优势，1400万像素提供了更具清晰的深海勘探中的图像信息； (3)同时采用MIPI接口保证了高速率的数据传输以及抗干扰能力，从而保证了快速准确地采集图像信息数据。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例的深海水下高清照相系统的封装结构示意图； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深海水下高清照相系统，其特征在于，包括：厚度为15‑20mm的耐压玻璃；设置在耐压玻璃后端的16mm定焦摄像头透镜；设置在透镜后端的图像采集模块，所述图像采集模块用于将采集到的高像素图像信息通过MIPI‑CSI2接口传输到图像处理模块；设置在图像采集模块后端的图像处理模块，所述图像处理模块用于对接收的原始图像数据进行处理并格式转换，从RGB888的原始数据转换成PIG格式；设置在图像处理模块后端的电源管理模块，用于提供图像处理模块中所需的各个电压以及VBAT电压输出给图像采集模块；设置在电源管理后端的接口，为电源的输出端，提供图像采集模块和图样处理模块的工作电压；其中所述耐压玻璃，透镜，图像采集模块，图像处理模块，电源管理模块和接口采用整体密封耐压的框架封装设置。

【技术特征摘要】
1.一种深海水下高清照相系统，其特征在于，包括: 厚度为15-20mm的耐压玻璃； 设置在耐压玻璃后端的16_定焦摄像头透镜； 设置在透镜后端的图像采集模块，所述图像采集模块用于将采集到的高像素图像信息通过MIP1-CSI2接口传输到图像处理模块； 设置在图像采集模块后端的图像处理模块，所述图像处理模块用于对接收的原始图像数据进行处理并格式转换，从RGB888的原始数据转换成PIG格式； 设置在图像处理模块后端的电源管理模块，用于提供图像处理模块中所需的各个电压以及VBAT电压输出给图像采集模块； 设置在电源管理后端的接口，为电源的输出端，提供图像采集模块和图样处理模块的工作电压； 其中所述耐压玻璃，透镜，图像采集模块，图像处理模块，电源管理模块和接口采用整体密封耐压的框架封装设置。2.根据权利要求1所述的深海水下高清照相系统，其特征在于，所述图像采集模块采用背照式技术实现的CMOS传感器0V14810。3.根据权利要求1或2所述的深海水下高清照相系统，其特征在于，所述图像处理模块的核心采用基于ARM -Cortex-A9双核心频率达1.5GHz,同时还集成了 PowerVR SGX540图形核心的0MAP4460。4.根据权利要求3所述的深海水下高清照相系统，其特征在于，0MAP4460的引脚功能定义如下，将R26，R25作为CSI21_DX0和CSI21_DY0的输入信号端口 ；将T26，T25作为CSI21_DX1 和 CSI21_DY1 的输入信号端口 ；将 U26, U25 作为 CSI21_DX2 和 CSI21_DY2 的输入信号端口 ；将V26, V25作为CSI21_DX3和CSI21_DY3的输入信号端口 ；将W26，W25作为CSI21_DX4和CSI21_DY4的输入信号端口 ；T27引脚作为图像采集模块的快门控制端口 Η_CAM_SHUTTER ；U27引脚作为闪光灯控制端口 H_CAM_STROBE ；W27引脚作为图像采集模块的复位信号控制端口 ；W27和Y27引脚分别作为I2C通信中的时钟信号H_I2C_SCL和数据信号H_I2C_SDA，主控芯片0MAP4460通过I2C对图像采集模块中的0V14810的控制寄存器进行读写以及控制。5.根据权利要求4所述的深海水下高清照相系统，其特征在于，图像处理模块和图像采集模块的接口电路的接口有30个管脚，管脚I，2，7，8，13，14，19接地，管脚3，5分别对应CSI21_DX0 和 CSI21_DY0，管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文方，何淑飞，杨朝伟，
申请(专利权)人：杭州墨锐机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33