水中视觉数据收集器制造技术

一种用于收集海洋及其他水下栖息地和动物群、尤其是并且不限于巨大空间尺度的海底栖息地的视觉数据和相关数据的系统所述系统可以包括诸如用于接收视觉图像的数字相机或摄影机、用于感测其他相关数据的各种传感器以及用于保护设备的各个元件的防水壳体等元件。传感器可以例如是全球定位系统。所述设备还可以包括用于控制所述设备并记录、转移和处理所述数据的元件。

Underwater visual data collector

A method for collecting marine and other underwater habitats and animal groups, especially the visual data of the system and is not limited to the large spatial scales of seafloor habitats and related data of the system can be used for receiving visual images such as a digital camera or camera, sensor for sensing various related data and various components protection equipment the waterproof shell element is used for. Sensors can be, for example, a global positioning system. The device may also include elements for controlling the equipment and recording, transferring and processing the data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水中视觉数据收集器
本专利技术涉及一种用于收集海洋及其他水下栖息地和动物群(尤其是并且不限于巨大空间尺度的海底栖息地)的数据的系统。
技术介绍
海洋环境中、尤其是近岸海域中的海底栖息地越来越多地遭受到人为影响。然而，其巨大的空间覆盖范围和不易接近性经常使得生物多样性评估难以得到准确的监测和管理。虽然远程采样系统目前正被专家服务提供商用于进行监测，但是不存在下述可商购系统：允许更广的科学团体方便且成本有效地使用，并且合并了充分的空间准确度水平、量化地记录大量数据的能力、用于对范围广泛的科学数据传感器进行‘即插即用’的功能以及对范围广泛的科学使用的适应性。
技术实现思路
一种根据本专利技术的系统已被设计用于以方便的、系统的、统计上有效的且成本效益的方式(例如，允许使用标准个人计算机、广阔范围的最新消费者市场数字相机技术(包括但不限于数字单透镜反射相机、数字无反射镜相机、数字运动相机、数字摄影机等-统称为‘相机’)来捕获栖息地的数字视觉图像(被称为‘视觉图像’)，同步于广阔范围的传感器检测在时间和位置上关联的其他环境参数并利用现成的‘即插即用’网络接口扩展电路系统模块)出于广阔范围的海洋和其他水生研究、环境监测和其他目的提供科学数据收集。此类研究和监测项目的范围可以非常显著地高达研究面积那样大的范围，例如，西澳大利亚的具有近263,343公顷面积的宁格罗海洋公园(NingalooMarinePark)。根据本专利技术的系统已被设计用于支持在高达此数量级(‘巨大空间尺度’)的研究面积上的环境研究和海底环境监测。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于监测海底栖息地的系统，所述系统包括载人船只；水下相机组件；安装在所述相机组件上的一个或多个传感器；甲板单元，所述甲板单元可操作地连接至所述相机组件和一个或多个传感器从而使能与所述相机和传感器进行通信并由所述船只上的操作者对所述相机和传感器进行控制，以便于同时捕获操作者所选视觉图像序列和关联传感器数据，其中，序列中的连续图像在栖息地内具有空间上分开的位置；以及处理器，用于处理所述图像和所述传感器数据，从而在巨大空间尺度上提供所述海底栖息地的统计上有效的定性和定量评估。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于监测海底栖息地的方法，所述方法包括：通过载人船只来部署水下相机组件以及安装在所述相机组件上的一个或多个传感器；将甲板单元操作性地连接至所述相机组件和一个或多个传感器以使能与所述相机和传感器进行通信并且对所述相机和传感器进行控制，并且使所述船只上的操作者能够操作所述甲板单元以便于同时捕获操作者所选视觉图像序列和关联传感器数据，其中，序列中的连续图像在栖息地内具有空间上分开的位置；以及处理所述图像和传感器数据，从而在巨大空间尺度上提供所述海底栖息地的统计上有效的定性和定量评估。在一个实施例中，所述系统可以包括：若干部分中的额定压力防水壳体(被称为‘防水壳体’或‘壳体’)，所述防水壳体被设计用于合并用于水下摄影的清晰光学圆顶；用于将所述壳体部分固定在一起的闩扣；以及被设计用于容纳并从外部对相机的操作进行控制、以及对所收集的数据进行记录和(在一些情况下)传输的内部配件。所述壳体在其本体与盖件之间以及盖件与光学圆顶之间合并了O形环密封安排，容纳了各种输入/输出端口并为各种内部和外部传感器和附件做了规定。通过配置、构造的材料以及O形环的使用，将所有这些元件设计用于保护相机和其他内部元件并实现用于组装设备的防水等级。所述系统的实施例还可以包括各种元件，所述各种元件可以包括但不限于涉及以下各项的元件(其中的任何一项可以被称为‘传感器’)：全球定位、罗盘、物理定向、水深、底部以上的高度、温度、日期/时间、溶解氧、pH和光合有效辐射(或photosyntheticallyactiveradiation，PAR)，并且可以包括以与由相机收集和记录并随后被处理的视觉图像同步和关联的方式来检测和记录此类参数(被称为‘传感器数据’)的能力，由此促进数据收集和分析的成本效益的且符合目的的可靠性、准确性和可重复性。所述系统的实施例可以包括壳体内部的被设计用于容纳、物理地固定和连接相机连同附加电池、附加SD或其他(多个)数字存储卡各种相关联的电子元件部分以促进设备操作的元件和配置，其可以包括利用现成的‘即插即用’网络接口扩展电路系统模块的一个或多个互连的水下供电接口集线器。所述系统的实施例可以包括：船只上所载的一个或多个进一步供电接口集线器；主机个人计算机(前文中称为‘甲板单元’)，具有用于监测和控制所述系统的软件处理器，所述主机个人计算机用于显示视觉图像和传感器数据、用于处理所述图像和所述传感器数据并且用于记录所有相关信息；以及安装在船只上的一个或多个传感器(包括但不限于全球定位系统(globalpositioningsystem，‘GPS’)、测深器、罗盘/倾斜度传感器)。所述系统的实施例可以包括船只上所载的网络接口扩展电路系统模块与在船只下高达300米的深度处形成相机组件的一部分的网络接口扩展电路系统模块之间的连接缆线(被称为‘脐带式管线’)。所述系统的实施例可以包括其他元件，包括但不限于反浮重物、照明和其他附件，所述元件内部地配合在壳体内或外部地固定至壳体或其框架组件(如果适用的话并且如下文所描述的)。段落0008专门保留为空。如附图中所展示的所公开系统的第一实施例被构造用于在水下操作，附接至从静止或缓慢移动的船只放下的并且远离那条船只上所载的甲板单元而进行操作(被通俗地称为‘水下相机’)的稳健脐带式管线(并且还可以合并单独的承重缆线)两者。然而，所述系统的其他实施例是可能的，包括但不限于如自具有类似缆线、甲板单元等的移动船只而悬挂的拖拽式相机(被称为‘拖拽式相机’)、如操作者手持防水潜水相机(‘潜水相机’)、如安装在合适的水下结构上的静止水下相机例如用于监测水生动物群(‘静止相机’)或如用于结合或不结合相机的广阔范围的静态传感器的供电接口集线器(‘静态传感器集线器’)。如相关附图中所展示的水下相机实施例被设计为具有安装在框架组件中的壳体，所述框架组件包括：专属纵向框架构件；框架末端连接器；接合在框架件的纵向槽内、固定至壳体本体(由此允许装配的壳体和圆顶在框架内纵向地滑动)的主安装支架；用于其他传感器和附件并且合并了用于附接至脐带式管线和/或承重缆线的钩链的次级安装点；所述防水壳体和框架组件一起被称为‘相机组件’。可替代地，所述系统的实施例可以被构造用于合并拖拽式相机并使用进行工作，如上文段落0009中所概述的，具有不同形式的框架组件(允许壳体对承重缆线以一定的倾角悬挂，并合并了被设计成使配件在水中的移动稳定的鳍状物)，包括用于其他传感器和附件的次级安装点并且可选地合并了成本效益的传感器系统以用于估计相机与船只的相对位置或者可替代地合并了用于那个目的的专属声呐定位系统。段落0012专门保留为空。可替代地，所述系统的实施例可以被构造用于合并安装在合适的水下结构上的静止相机并使用其进行工作，如上述段落0009中所概述的，具有相机、稳健安装安排、篡改保护和其他特征。如附图中所展示的水下相机实施例(以及其他类似的实施例，包括但不限于拖拽式相机和静态传感器集线器)被设计为使得可以使用基于现成‘即插即用’网络接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测海底栖息地的系统，所述系统包括：载人船只；水下相机组件；安装在所述相机组件上的一个或多个传感器；甲板单元，所述甲板单元可操作地连接至所述相机组件和一个或多个传感器从而使能与所述相机和传感器进行通信并且由所述船只上的操作者对所述相机和传感器进行控制，以便于同时捕获操作者所选视觉图像序列和关联传感器数据，其中，序列中的连续图像在栖息地内具有空间上分开的位置；以及处理器，用于处理所述图像和所述传感器数据，从而在巨大空间尺度上提供所述海底栖息地的统计上有效的定性和定量评估。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.11 AU 20159008751.一种用于监测海底栖息地的系统，所述系统包括：载人船只；水下相机组件；安装在所述相机组件上的一个或多个传感器；甲板单元，所述甲板单元可操作地连接至所述相机组件和一个或多个传感器从而使能与所述相机和传感器进行通信并且由所述船只上的操作者对所述相机和传感器进行控制，以便于同时捕获操作者所选视觉图像序列和关联传感器数据，其中，序列中的连续图像在栖息地内具有空间上分开的位置；以及处理器，用于处理所述图像和所述传感器数据，从而在巨大空间尺度上提供所述海底栖息地的统计上有效的定性和定量评估。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被安排用于处理在稍后时间捕获的同一采样地点的图像和传感器数据，从而提供对所述海底栖息地的变化的指示。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述相机和传感器通过可扩展网络连接至所述甲板单元。4.根据权利要求3所述的系统，包括在所述甲板单元、相机与传感器之间提供连接的脐带式管线，并且其中，在所述脐带中携带所述可扩展网络的一部分，从而在不改变所述脐带式管线本身的情况下使能对附加传感器进行操作性通信以及控制和连接。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述相机和传感器被安排用于在高达300米的深度处进行操作。6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述相机和传感器被安排用于在高达100米的深度处进行操作。7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述相机和传感器被安排用于在高达60米的深度处进行操作。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括防水壳体以及用于支撑所述相机和传感器的框架组件。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述框架组件具有纵向框架构件，用于使所述防水壳体能够在所述框架组件内纵向地滑动，以便于接近所述防水壳体和所述相机。10.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·哈维，尼古拉斯·多布森，
申请(专利权)人：欧申维森环境研究有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU