一、 前言

隨著開(kāi)發(fā)海洋、江河與湖泊科學(xué)事業(yè)的發(fā)展，水下工程的規(guī)模越來(lái)越大，水下攝像監(jiān)控已成為開(kāi)發(fā)水域的眼睛，其應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。

由于超聲波技術(shù)的進(jìn)步，過(guò)去利用聲納等進(jìn)行水中情況的調(diào)查觀測(cè)相當(dāng)普遍，但這些都是間接觀測(cè)的方法。而直接觀測(cè)可用潛水員或潛水調(diào)查船以及水中攝影等方法，但這些方法存在著要訓(xùn)練潛水員，且水深只能在50米以內(nèi)，因而有代價(jià)高，不經(jīng)濟(jì)以及不能即時(shí)反映實(shí)況等不足之處。由此發(fā)展了水下攝像監(jiān)控，它在安全性、及時(shí)性、經(jīng)濟(jì)性等方面極為出色，而且可與錄像機(jī)、水中攝像機(jī)配合使用，得到更佳效果。

近年來(lái)，隨著光電技術(shù)的發(fā)展以及各種新型的攝像元器件的不斷出現(xiàn)，低照度和耐輻照的水下攝像攝像機(jī)正在惡劣環(huán)境下得到廣泛的應(yīng)用。紅外、變焦距、廣角和旋轉(zhuǎn)式以及仰角遙控鏡頭等特殊光學(xué)系統(tǒng)也提高了水下攝像監(jiān)控的性能，并擴(kuò)大了它的實(shí)用范圍。

水下攝像監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，主要是發(fā)展遙控式水下攝像車（自游式水下攝像），水下攝像攝像機(jī)的小型化，并研制激光攝像、超聲波攝像和耐輻照攝像等。今后隨著海洋等水域事業(yè)的不斷發(fā)展，水下攝像監(jiān)控系統(tǒng)將越來(lái)越成為不可缺少的重要工具 。

二、水下攝像監(jiān)控的作用

水下攝像監(jiān)控主要用于水下作業(yè)的監(jiān)視，在目前，已用于下列幾個(gè)領(lǐng)域：

（1）海中土建工程：礁盤(pán)和海底情況的初步調(diào)查，工程管理，完成情況的檢查，以及作為水中推土機(jī)等水下作業(yè)的輔助設(shè)備。

（2）水中資源的調(diào)查、觀測(cè)，海底礦物，海底油田以及珍珠、珊瑚和各種海藻的調(diào)查研究。

（3）漁業(yè)方面：在某特定水域設(shè)置的魚(yú)網(wǎng)及人工魚(yú)礁的實(shí)際情況調(diào)查，魚(yú)群的探測(cè)等。

（4）沉船的調(diào)查，打撈過(guò)程的監(jiān)視以及對(duì)所需修理船艦水下部分的檢查和估價(jià)等。

（5）水力發(fā)電水下淤泥的監(jiān)察和發(fā)電廠給水管線內(nèi)部的檢查和焊接。

（6）江河與水庫(kù)堤壩的監(jiān)察及其他水下建筑設(shè)施的定期檢查。

（7）潛艇水下偵察。

（8）核電站用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察設(shè)備。

三、水中光的吸收和散射對(duì)圖象質(zhì)量的影響

水下攝像監(jiān)控在光學(xué)方面與陸地上使用的攝像監(jiān)控有兩點(diǎn)不相同：

（1）光的衰減非常之大；

（2）由于水中存在各種污濁物，使得光的散射現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。

上述兩點(diǎn)是左右攝像圖象質(zhì)量的根本問(wèn)題，在水中，光的衰減現(xiàn)象隨海水的性質(zhì)以及浮游生物和其他懸浮物的不同而不同，并且隨光的波長(zhǎng)而變化，對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，若僅僅是光的衰減現(xiàn)象的話，用加強(qiáng)光源即可解決?？墒?，對(duì)第二點(diǎn)光的散射現(xiàn)象卻隨光的增強(qiáng)而增大，在水中懸浮物比較多的情況下進(jìn)行攝影，就象地面上霧很大一樣，使得能見(jiàn)度減小。