基于OMAP平臺的深海照相系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著全球人口的不斷膨脹和有限資源的逐漸消耗，人類日益增加的資源需求與陸地上可開采資源有限的矛盾日益突出。而占據地球表面積71％的海洋是資源豐富的寶庫，不僅孕育了種類繁多的生物資源，而且蘊藏了豐富的礦產資源。進入21世紀以來，科技的高速發(fā)展，人類對資源勘探的腳步已經從陸地邁向礦產資源更加豐富的海洋領域。水下拍攝是海洋勘探中勘探海底礦產資源的一種重要的手段，能夠充當“眼睛”來直觀地觀察到水下的光影圖像信息。而深海照相機是一種用于在海底和在水

2、中攝取地質、生物以及海水流動態(tài)的專門的照相機。現如今國內外的深海相機產品種類很多，性能各有不同，功能用途也不一，如AXSUB公司的水下攝像機AxSEE57，Kongsberg公司的水下高清照相機oe14-408等。但這些水下相機的功能單一，攝像機不支持高清拍照，照相機不支持遠端圖像預覽，造成深海照相設備在水下獲取的圖像數據信息大部分都是沒有研究意義的。
　　本論文主要研究一種基于OMAP平臺上提供實時遠端圖像預覽功能的CMOS水下

3、相機系統(tǒng)。其主要內容如下：
　　1.系統(tǒng)總結歸納了關于深海相機的國內外發(fā)展現狀以及當前深海相機的特點，概述了本文的研究內容和主要工作，并對相關原理進行了闡述。
　　2.分析了深海照相系統(tǒng)的組成，包括水下照明設計和水下圖像采集系統(tǒng)設計。對水下照明部分的設計包括前端耐壓玻璃透鏡的設計和水下光源選擇以及照明方式的選擇。對于水下圖像采集系統(tǒng)部分，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件運行平臺，以ARM內核處理器OMAP4460為硬件平臺

4、核心，另外采用MIPI CSI2a接口作為成像部分與圖像處理控制部分的傳輸接口，采用TCP傳輸協議傳輸圖像數據來實現遠端圖像預覽，進而實現水下圖像采集系統(tǒng)整體功能。
　　3.針對系統(tǒng)的功能對系統(tǒng)的硬件平臺進行模塊化設計，主要分成水下成像部分和圖像處理控制部分。水下成像部分主要包括圖像傳感器以及其接口模塊和電源模塊設計。圖像處理控制部分包括MIPI CSI2接口圖像采集模塊、以太網模塊、存儲模塊等。另外針對系統(tǒng)的水下照明部分進行了閃

5、光燈驅動的硬件設計。
　　4.針對軟件運行平臺的系統(tǒng)軟件層次結構，將整體軟件分為圖像傳感器驅動和圖像采集應用程序兩部分。描述了整個系統(tǒng)的軟件開發(fā)流程，闡述了整個系統(tǒng)的工作流程，并詳細說明了圖像采集部分和數據傳輸部分。
　　5.針對水下的抗壓和密封性問題，研究了水下密封結構和深海環(huán)境下的抗壓結構?？紤]到電子器件的大小，設計了深海抗壓艙體的整體結構和密封結構。
　　測試結果表明本論文研究的基于OMAP平臺的深海照相系統(tǒng)可以