（高清版）GBT 36896.4-2018 輕型有纜遙控水下機器人 第4部分：攝像、照明與云臺

輕型有纜遙控水下機器人第4部分：攝像、照明與云臺Part4:Vdieo,lightingandpan&tiltunit2018-12-28發(fā)布中國國家標準化管理委員會GB/T36896.4—2018 I 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4分類 5要求 26試驗方法 7檢驗規(guī)則 68標識和隨機文件 79包裝、運輸及貯存 7IGB/T36896《輕型有纜遙控水下機器人》分為四個部分：——第1部分：總則；——第2部分：機械手與液壓系統(tǒng)；——第3部分：導管螺旋槳推進器；——第4部分：攝像、照明與云臺。本部分為GB/T36896的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由中華人民共和國自然資源部提出。本部分由全國海洋標準化技術委員會(SAC/TC283)和全國特種作業(yè)機器人標準化工作組(SAC/本部分起草單位：上海大學、國家海洋局第二海洋研究所、國家海洋標準計量中心、浙江大學、杭州宇控機電工程有限公司。1輕型有纜遙控水下機器人第4部分：攝像、照明與云臺GB/T36896的本部分規(guī)定了水下機器人的攝像、照明與云臺的產品分類、主要參數(shù)、要求、試驗方本部分適用于水下機器人的攝像機、照明燈及其配套云臺的設計、生產、采購、檢驗。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T36896.1輕型有纜遙控水下機器人第1部分：總則GB/T5433日用玻璃光透射比測定方法GB/T5080.7設備可靠性試驗恒定失效率假設下的失效率與平均無故障時間的驗證試驗方案GB/T19658反射燈中心光強和光束角的測量方法GB/T26178光通量的測量方法GA/T1127安全防范視頻監(jiān)控攝像機通用技術要求GA/T1128安全防范視頻監(jiān)控高清晰度攝像機測量方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。水下LED燈underwaterLEDlamp發(fā)光二極管類型的工作在水下環(huán)境中的光源。水下鹵素燈underwaterhalogenlamp充有鹵族元素氣體、工作在水下環(huán)境中的白熾燈。在輸出視頻信號的同時也給出目標物相對坐標、工作在水下環(huán)境中的攝像機。水下云臺underwaterpan&tilt工作在水下環(huán)境中可搭載儀器的轉動機構。4分類4.1水下攝像機根據(jù)成像色彩分為水下彩色攝像機和水下黑白攝像機；根據(jù)功能分為觀察型水下攝像2機和測量型水下攝像機；根據(jù)視頻信號輸出方式分為水下模擬攝像機和水下數(shù)字攝像機；根據(jù)圖像尺寸分為標清型、準高清型、高清型和超高清型水下攝像機；根據(jù)圖像傳感器在微光環(huán)境下的成像能力分為通用型水下攝像機和微光型水下攝像機。4.2水下照明燈根據(jù)發(fā)光機理分為水下鹵素燈和水下LED燈。4.3水下云臺根據(jù)驅動形式分為液壓油缸控制云臺和電機控制云臺，根據(jù)自由度分為單自由度云臺和雙自由度云臺。5要求5.1外觀與結構要求如下：a)水下攝像機、照明燈及其配套云臺結構應操作方便，便于維修。b)水下云臺不得有油液滲透，潤滑和冷卻情況良好。c)水下攝像機、照明燈及其配套云臺成套設備中，所有緊固件、連接件應裝配牢固、嚴密。所有相對轉動或相對滑動部位應靈活可靠。缺陷，鍍件、陽極氧化件等表面處理件應無露底現(xiàn)象。5.2功能要求如下：a)水下攝像機應具有視頻采集及傳輸，并可在其他終端顯示設備上進行圖像輸出的功能；b)水下黑白攝像機應具有手動及自動曝光和增益調節(jié)功能，水下彩色攝像機應具有手動及自動曝光、增益和白平衡調節(jié)功能；c)水下照明燈應具有持續(xù)為水下攝像機的拍攝提供合適亮度的功能；d)水下云臺應具有搭載儀器完成水下轉動的功能；e)水下云臺由控制器控制，指令與運動應協(xié)調一致。5.3.1水下攝像機水下視場角應符合產品技術文件中標稱值。中心水平分辨力應不小于650線，信噪比應不小于50dB。5.3.1.3承壓水密光學窗口玻璃的光透射比承壓水密光學窗口玻璃的光透射比應不小于80%。5.3.1.4定位誤差(測量型水下攝像機)攝像機鏡頭距離2m處的目標物測量誤差應不大于2mm。35.3.1.5最低可用照度(微光型水下攝像機)最低可用照度應不大于10-3lx。標清型水下攝像機的水平像素數(shù)應不大于768或垂直像素數(shù)不大于576。準高清型水下攝像機的水平像素數(shù)應大于768且垂直像素數(shù)應大于576,同時水平像素數(shù)應小于1920或垂直像素數(shù)小于1080。高清型水下攝像機的水平像素數(shù)應不小于1920且垂直像素數(shù)不小于1080,同時水平像素數(shù)應小于3840或垂直像素數(shù)小于2160。超高清型水下攝像機的水平像素數(shù)應不小于3840或垂直像素數(shù)不小于2160。5.3.2水下照明燈光通量應符合產品技術文件中標稱的要求。5.3.2.2中心光強和光束角中心光強和光束角應符合產品技術文件中標稱值。5.3.3水下云臺5.3.3.1轉角范圍云臺最小轉角范圍應不小于±90°。5.3.3.2最低平穩(wěn)轉速云臺工作時的最低平穩(wěn)轉速應不大于8r/min。云臺最小負載扭矩應不小于10Nm。5.3.4水下攝像機和水下照明燈的使用時間水下攝像機和水下照明燈的使用時間應不小于72h。5.4安全要求應滿足GB/T36896.1的相關要求。5.5環(huán)境適應性應滿足GB/T36896.1的相關要求。5.6電源適應性應滿足GB/T36896.1的相關要求。4GB/T36896.4—20186試驗方法6.1外觀與結構檢查方法如下：a)目視和觸摸檢查攝像照明及其云臺的外觀、文字和標識；b)檢查攝像照明及其云臺的連接件、運動情況和潤滑效果。6.2功能檢查按以下方法進行試驗：a)把水下攝像機和水下照明燈置于測試水池中，連終端顯示設備，觀察水下攝像機是否能夠正確b)設置水下黑白攝像機或水下彩色攝像機的曝光模式為手動，調節(jié)曝光值，觀察輸出圖像的亮度是否與曝光值同比例增加；設置水下黑白攝像機或水下彩色攝像機的增益模式為手動，調節(jié)增益值，觀察輸出圖像的亮度是否與增益值同比例增加。c)設置水下黑白攝像機或水下彩色攝像機的曝光和增益模式為自動，改變環(huán)境光的亮度，觀察水下攝像機在不同的亮度環(huán)境下是否都能夠輸出合適亮度的圖像。d)設置水下彩色攝像機的白平衡模式為手動，在一種色溫條件下拍攝灰度測試卡，調節(jié)白平衡，觀察輸出圖像是否出現(xiàn)色偏。設置水下彩色攝像機的白平衡模式為自動，在日光、熒光燈和鹵素燈等不同色溫條件下拍攝灰度測試卡，觀察輸出圖像是否出現(xiàn)色偏。e)觀察水下照明燈是否能夠持續(xù)為水下攝像機的拍攝提供合適的亮度。f)在水下云臺上搭載儀器，觀察其水下云臺否能夠完成水下轉動動作。g)根據(jù)水下云臺所規(guī)定的操作，通過控制系統(tǒng)輸入相應指令，觀察水下云臺的響應是否與輸入的指令一致。6.3性能試驗6.3.1水下攝像機6.3.1.1水下視場角把水下攝像機置于試驗水池內，在其工作范圍內放置一具有刻度的平面目標物，保持目標物與水下攝像機光軸垂直，測量得到目標物與水下攝像機距離為L,水下攝像機拍攝該平面目標物，設水下攝像機能夠觀察到的最大矩形區(qū)域的長、寬為2H×2V,對角線長度為2D。按式(1)計算攝像機的水平視場角(α)。α=2×arctan(H/L)°…………按式(2)計算攝像機的垂直視場角(β)。β=2×arctan(V/L)°………(2)按式(3)計算攝像機的對角線視場角(γ)。γ=2×arctan(D/L)°……(3)6.3.1.2分辨力和信噪比按照GA/T1127規(guī)定的相關方法進行檢測。56.3.1.3承壓水密光學窗口玻璃的光透射比按照GB/T5433規(guī)定的相關方法進行檢測。6.3.1.4定位誤差(測量型水下攝像機)把測量型水下攝像機置于試驗水池內，在距2m處設置標準棋盤格，其尺寸應覆蓋測量型水下攝像機視場的2/3,保持標準棋盤格與水下攝像機光軸垂直，用測量型水下攝像機測量標準棋盤格的對角線長度，重復測量10次，計算10次測量值與真實值的平均誤差。6.3.1.5最低工作照度(微光型水下攝像機)微光型水下攝像機的最低工作照度按照GA/T1127規(guī)定的相關方法進行檢測。水下攝像機的圖像尺寸按照GA/T1128規(guī)定的相關方法進行檢測。6.3.2水下照明燈水下照明燈的光通量按照GB/T26178規(guī)定的相關方法進行檢測。6.3.2.2中心光強和光束角水下照明燈的中心光強和光束角空氣中按照GB/T19658規(guī)定的相關方法進行檢測。6.3.3水下云臺6.3.3.1轉角范圍把云臺固定在三坐標跟蹤儀測試臺上，給云臺控制單元輸入正反向驅動指令，記錄激光或圖像三坐標跟蹤儀讀到的輸出角度，記錄來回重復五次的平均值，從曲線中讀取轉角范圍。6.3.3.2最低平穩(wěn)轉速將云臺電機單獨安裝到電機轉速轉矩測試臺架上，記錄云臺的輸出轉速曲線，逐步減小云臺轉速的輸入值，在每個輸入值下至少運行2min后開始記錄，記錄時間為30s,最大極值與最小極值的差作為波動幅值，當波動幅值剛剛達到輸入值的30%(一3dB)時，對應的輸入值即為最低平穩(wěn)轉速。按如下步驟進行試驗：a)將云臺電機單獨安裝到電機轉速轉矩測試臺架上；b)加20Nm～200Nm的負載扭矩，再給云臺電機輸入一個頻率為0.005Hz,幅值為轉角范圍的正弦波；c)記錄云臺電機外置轉角傳感器的輸出角度；d)云臺能夠跟蹤輸入并在全部轉角范圍內平穩(wěn)運動的最大扭矩值即為云臺的負載扭矩。6.3.4水下攝像機和水下照明燈的使用時間在產品技術文件中給出的標稱壓力條件下，開機測試其使用時間。66.4安全要求試驗按照GB/T36896.16.5環(huán)境適應性試驗按照GB/T36896.16.6電源適應性按照GB/T36896.1規(guī)定的相關方法進行試驗。規(guī)定的相關方法進行試驗。規(guī)定的相關方法進行試驗。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類按照GB/T36896.1的相關規(guī)定進行分類。7.2型式檢驗7.2.1檢驗項目檢驗項目按表1規(guī)定執(zhí)行。按照GB/T36896.1規(guī)定的相關方法進行抽樣。按照GB/T36896.1的相關規(guī)定進行合格判定。7.3.1檢驗項目檢驗項目按表1規(guī)定。檢驗抽樣應全檢或按合同規(guī)定。按照GB/T36896.1的相關規(guī)定進行合格判定。表1檢驗項目序號檢驗項目出廠檢驗型式檢驗外觀和結構要求√√2功能要求√√3水下攝像機的水下視場角——√表1(續(xù))序號檢驗項目出廠檢驗型式檢驗4水下攝像機的分辨力和信噪比√5水下攝像