近日，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研發(fā)的“水睛”水下高分辨率環(huán)視攝像機(jī)完成了針對水下礁盤的摸底海試工作。

海洋觀測是開發(fā)海洋資源、保護(hù)海洋生態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)，受到全球關(guān)注，而目前海洋生物群落及環(huán)境變化監(jiān)測技術(shù)仍無法滿足海洋大時空數(shù)據(jù)獲取的需求，特別是深海。光學(xué)成像技術(shù)可提供高分辨率、符合人眼視覺特征的圖像，但在保障高分辨率的前提下存在視場小的問題，難以實(shí)現(xiàn)大范圍的海底詳查的需求。針對這一情況，半導(dǎo)體所研制了水下高分辨率環(huán)視攝像機(jī)“水睛”，可實(shí)現(xiàn)水下高分辨率大視角的光學(xué)成像，具備180°下視走航觀測和360°原位環(huán)視觀測兩種模式(圖1)。本次海試中，“水睛”搭載半導(dǎo)體所海面移動光學(xué)試驗(yàn)平臺“沖浪者”號(圖2)，在約1000平方米海域開展了水下高分辨觀測，完成了海上走航式觀測、定點(diǎn)原位觀測等摸底性觀測試驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)備具備5900萬像素下良好的實(shí)時彩色成像功能。

圖1 水下環(huán)視攝像機(jī)的下視及環(huán)視工作模式(上圖下視模式、下圖環(huán)視模式)

圖2 搭載“沖浪者號”走航式觀測過程中的“水睛”攝像機(jī)

海試中，研究人員利用水下攝像機(jī)多次完成了礁盤生態(tài)系統(tǒng)的觀測，拍攝了大量的珊瑚、海星、貝類、魚類等，形成了水下光學(xué)彩色圖像庫(圖3)，可用于海洋光學(xué)圖像處理、目標(biāo)識別等算法研究。此外，在海底還發(fā)現(xiàn)了生物附著的碗和盤子各一只(圖4)。

圖3 珊瑚、魚類、海星、硨磲等

圖4 生物附著的盤子和碗

此次海試由半導(dǎo)體所和南開大學(xué)共同完成，利用“水睛”攝像機(jī)、多參量海洋水體測量系統(tǒng)完成了海洋溫鹽深、核素、水體光學(xué)衰減系數(shù)等海洋水體多物理化學(xué)參量采集。相關(guān)工作得到南方海洋實(shí)驗(yàn)室、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會的支持。

圖5 海試現(xiàn)場