近日，中國(guó)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(duì)水下礁盤(pán)的摸底海試工作。

海洋觀測(cè)是開(kāi)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(cè)技術(shù)仍無(wú)法滿(mǎn)足海洋大時(shí)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(jué)特征的圖像，但在保障高分辨率的前提下存在視場(chǎng)小的問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)大范圍的海底詳查的需求。針對(duì)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(cè)和360°原位環(huán)視觀測(cè)兩種模式（圖1）。本次海試中，“水睛”搭載半導(dǎo)體所海面移動(dòng)光學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)“沖浪者”號(hào)（圖2），在約1000平方米海域開(kāi)展了水下高分辨觀測(cè)，完成了海上走航式觀測(cè)、定點(diǎn)原位觀測(cè)等摸底性觀測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)備具備5900萬(wàn)像素下良好的實(shí)時(shí)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(hào)”走航式觀測(cè)過(guò)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(pán)生態(tài)系統(tǒng)的觀測(cè)，拍攝了大量的珊瑚、海星、貝類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等，形成了水下光學(xué)彩色圖像庫(kù)（圖3），可用于海洋光學(xué)圖像處理、目標(biāo)識(shí)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(pán)子各一只（圖4）。

圖3.珊瑚、魚(yú)類(lèi)、海星、硨磲等

圖4.生物附著的盤(pán)子和碗

圖5.海試現(xiàn)場(chǎng)

此次海試由半導(dǎo)體所和南開(kāi)大學(xué)共同完成，利用“水睛”攝像機(jī)、多參量海洋水體測(cè)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(huì)的支持。