一種聲視覺裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聲視覺裝置。
【背景技術】
[0002]由于目前采用不可見光系統(tǒng)一般采用紅外和遠紅外技術進行低能見度條件下觀察周圍事物，但是在水下低能見度條件下，造成潛水員在打撈過程中，往往會碰到由于泥沙、污水和沉積物導致周圍環(huán)境可見度和通透性比較低，大量的電磁波構成的光線被水和泥沙吸收，采用光視覺觀察周圍的環(huán)境、沉積物、生物體、遇難人員以及機動設備等比較困難，低能見度環(huán)境制約光傳感器使用，潛水員也無法用肉眼觀察水底環(huán)境。同時，由于低能見度造成潛水員視野漆黑一片，造成潛水員的不安全感和極大地心里壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術存在的不足提供一種在低能見度情況下提高觀察能力的聲視覺裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案為:一種聲視覺裝置，其特征在于:它包括頭盔，在頭盔上設置有可透視顯示屏、聲吶視頻采集器、空間坐標轉換處理器、微型投影儀和衍射光學鏡頭組，聲吶視頻采集器與佩戴者之間構成一定的空間角度設置在頭盔的外表面，聲吶視頻采集器與空間坐標轉換處理器相連，所述空間坐標轉換處理器與微型投影儀相連，空間坐標轉換處理器將聲吶視頻采集器采集到的空間信息進行重構，得到一個佩戴者的視頻圖像，并通過微型投影儀及衍射光學鏡頭組將視頻圖像投影在可透視顯示屏上展示給佩戴者。
[0005]按上述技術方案，在頭盔的外表面安設有多個聲吶視頻采集器，各聲吶視頻采集器之間構成一定的夾角，通過不同的聲吶視頻采集器的角度消除聲納探測的盲點，空間轉換處理裝置將各個聲吶視頻采集器采集到的物理空間坐標進行三維空間坐標重構，即將兩個或多個吶圖像視頻信息采集裝置采集到三維圖像進行對比，將盲區(qū)的數(shù)據(jù)補充到三維圖像中，得到一個觀察對象的三維空間坐標，然后將得到的三維空間坐標根據(jù)佩戴者的視角與重構的三維空間角度進行空間轉換，得到視覺空間的三維空間坐標信息，再轉換成左右兩視覺或單平面上投影坐標，即得到佩戴者的視頻圖像。
[0006]按上述技術方案，所述頭盔與佩戴者的頭部或頸部密封配置，在頭盔上設置有呼氣器，所述呼吸器與供氧裝置相連，呼吸器的呼吸空間與頭盔內(nèi)可透視顯示屏的顯示空間相隔開。
[0007]按上述技術方案，所述衍射光學鏡頭組密封設置在鏡頭腔體內(nèi)，在鏡頭腔體內(nèi)充滿透明的浸泡液，如水，以提高頭盔的重量和平衡能力。
[0008]按上述技術方案，根據(jù)折射率的變化，在衍射光學鏡頭組與微型投影儀之間設置有調(diào)焦透鏡，調(diào)節(jié)成像到佩戴者瞳孔，防止跑焦，在調(diào)焦透鏡上配置有用于調(diào)節(jié)焦距的調(diào)節(jié)旋鈕，該聚焦調(diào)節(jié)旋鈕通過調(diào)節(jié)旋鈕步進電機驅動，所述調(diào)節(jié)旋鈕密封在柔性件中。
[0009]按上述技術方案，各個聲吶視頻采集器的聲納靠近盲區(qū)m〈0.2m，保證潛水員能根據(jù)聲視覺，在手能伸展的空間進行水下操作。
[0010]本發(fā)明所取得的有益效果為:本發(fā)明采用水下穿透能力比較強的聲吶為圖像視頻信息采集裝置，空間坐標轉換處理器針對頭盔佩戴者的視覺角度，將聲吶圖像信息進行空間變換，快速展示給佩戴者，為低能見度水上和水下工作者提高觀察能力。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明提供的一個實施例的結構示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明提供的一個實施例的俯視狀態(tài)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明提供的一個實施例中的側視狀態(tài)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明提供的一個實施例的原理框圖。
[0015]圖5為本發(fā)明提供的實施例中空間坐標轉換處理器的坐標轉換流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]如圖1-5所示，本實施例提供了一種聲視覺裝置，它包括頭盔1，在頭盔I上設置有可透視顯示屏3、多個聲吶視頻采集器2、空間坐標轉換處理器5和微型投影儀7、衍射光學鏡頭組8，各個聲吶視頻采集器2與空間坐標轉換處理器5相連，所述空間坐標轉換處理器5與微型投影儀7相連，各個聲吶視頻采集器之間構成一定的空間角度Θ設置在頭盔I的外表面，可透視顯示屏3設置在頭盔I內(nèi)表面上方，與佩戴者的瞳孔相對應，微型投影儀7、衍射光學鏡頭組8對應顯示屏3設置。其中，空間轉換處理裝置3將聲吶視頻采集器I采集到的物理空間坐標進行三維空間坐標重構，即將兩個或多個吶圖像視頻信息采集裝置I采集到三維圖像進行對比，將盲區(qū)的數(shù)據(jù)補充到三維圖像中，得到一個觀察對象的三維空間坐標，然后將得到的三維空間坐標根據(jù)佩戴者的視角與重構的三維空間角度進行空間轉換，得到視覺空間的三維空間坐標信息，再轉換成左右兩視覺或單平面上投影坐標，即得到佩戴者的視頻圖像，并將視頻圖像通過微型投影儀7及衍射光學鏡頭組8進行放大，產(chǎn)生類似遠方衍射圖像效果，展示給佩戴者。
[0018]本實施例中，可透視顯示屏3具有反射來自微型投影儀7的影像和透視顯示屏前面的周圍環(huán)境，保證在比較好的能見度條件下，不影響潛水員通過光視覺觀察水下環(huán)境，即可以直接觀察周圍環(huán)境，具有可透視的效果。其中，聲吶視頻采集器由聲納傳感器構成，各個聲吶視頻采集器設置在佩戴者手伸展到范圍內(nèi)，保證潛水員能根據(jù)聲視覺，在手能伸展的空間進行水下操作，選擇聲吶視頻采集器的靠近盲區(qū)m〈0.2m,即接受聲吶的窗口時間t〈盲區(qū)(m)/介質聲速(C)。
[0019]為了使本實施例的使用范圍更廣，可以將本發(fā)明用于水下搜尋，即在頭盔的邊緣設置有密封件，使頭盔與佩戴者的頭部或頸部密封配置，在頭盔上設置有呼氣器4，所述呼吸器4與供氧裝置相連。其中，呼吸器4的呼吸空間與頭盔上的可透視顯示屏的顯示空間相隔開，防止呼氣產(chǎn)生的水蒸氣模糊可透視顯示屏的顯示空間。
[0020]本實施例中，所述衍射光學鏡頭組8密封在在鏡頭腔體9內(nèi)，在鏡頭腔體9內(nèi)充滿浸泡液(透明的液體，如水)，其作用主要是增加頭盔重量，調(diào)節(jié)浮力，控制潛水的身體平衡。根據(jù)折射率的變化，在衍射光學鏡頭組8與微型投影儀7之間設置有調(diào)焦透鏡，調(diào)節(jié)成像到佩戴者瞳孔，防止跑焦，在調(diào)焦透鏡上配置有用于調(diào)節(jié)焦距的調(diào)節(jié)旋鈕11，該聚焦調(diào)節(jié)旋鈕11通過步進電機控制按鈕調(diào)節(jié)聚焦，該調(diào)節(jié)旋鈕11實質為一個齒輪，其與調(diào)節(jié)旋鈕步進電機9輸出軸通過齒輪連接，其中，所述調(diào)節(jié)旋鈕密封在柔性件中，以防止水和蒸汽入侵。
【主權項】
1.一種聲視覺裝置，其特征在于:它包括頭盔，在頭盔上設置有可透視顯示屏、聲吶視頻采集器、空間坐標轉換處理器、微型投影儀和衍射光學鏡頭組，聲吶視頻采集器與佩戴者之間構成一定的空間角度設置在頭盔的外表面，聲吶視頻采集器與空間坐標轉換處理器相連，所述空間坐標轉換處理器與微型投影儀相連，空間坐標轉換處理器將聲吶視頻采集器采集到的空間信息進行重構，得到一個佩戴者的視頻圖像，并通過微型投影儀及衍射光學鏡頭組將視頻圖像投影在可透視顯示屏上展示給佩戴者。2.根據(jù)權利要求1所述的一種聲視覺裝置，其特征在于，在頭盔的外表面安設有多個聲吶視頻采集器，各聲吶視頻采集器之間構成一定的夾角。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種聲視覺裝置，其特征在于，所述頭盔與佩戴者的頭部或頸部密封配置，在頭盔上設置有呼氣器，所述呼吸器與供氧裝置相連，呼吸器的呼吸空間與頭盔上的可透視顯示屏的顯示空間相隔開。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種聲視覺裝置，其特征在于，所述衍射光學鏡頭組密封設置在鏡頭腔體內(nèi)，在鏡頭腔體內(nèi)充滿透明的浸泡液。5.根據(jù)權利要求3所述的一種聲視覺裝置，其特征在于，在衍射光學鏡頭組與微型投影儀之間設置有調(diào)焦透鏡，在調(diào)焦透鏡上配置有用于調(diào)節(jié)焦距的調(diào)節(jié)旋鈕，該聚焦調(diào)節(jié)旋鈕通過調(diào)節(jié)旋鈕步進電機驅動，所述調(diào)節(jié)旋鈕密封在柔性件中。6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種聲視覺裝置，其特征在于，各個聲吶視頻采集器的聲納靠近盲區(qū)m〈0.2m。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聲視覺裝置，它包括頭盔，在頭盔上設置有可透視顯示屏、聲吶視頻采集器、空間坐標轉換處理器、微型投影儀和衍射光學鏡頭組，空間坐標轉換處理器將聲吶視頻采集器采集到的空間信息進行重構，得到一個佩戴者的視頻圖像，并通過微型投影儀及衍射光學鏡頭組將視頻圖像投影在可透視顯示屏上展示給佩戴者。本發(fā)明采用水下穿透能力比較強的聲吶為圖像視頻信息采集裝置，再通過空間坐標轉換處理器針對佩戴者的視覺角度，將聲吶圖像信息進行空間變換，快速展示給佩戴者，為低能見度水上和水下工作者提高觀察能力。
【IPC分類】G01S15/89, G02B27/01, H04N5/225, H04N7/18
【公開號】CN105100722
【申請?zhí)枴緾N201510486084
【發(fā)明人】呂植勇, 羅鵬舉, 帥然, 魯盈利, 劉昌偉, 王樂, 張琴蘭, 阮智邦, 陶瑋凡, 何榮, 聶闖, 陳振康
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月10日