（高清版）GBT 36896.4-2018 轻型有缆遥控水下机器人 第4部分：摄像、照明与云台

轻型有缆遥控水下机器人第4部分：摄像、照明与云台Part4:Vdieo,lightingandpan&tiltunit2018-12-28发布中国国家标准化管理委员会GB/T36896.4—2018 I 2规范性引用文件 3术语和定义 4分类 5要求 26试验方法 7检验规则 68标识和随机文件 79包装、运输及贮存 7IGB/T36896《轻型有缆遥控水下机器人》分为四个部分：——第1部分：总则；——第2部分：机械手与液压系统；——第3部分：导管螺旋桨推进器；——第4部分：摄像、照明与云台。本部分为GB/T36896的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国自然资源部提出。本部分由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)和全国特种作业机器人标准化工作组(SAC/本部分起草单位：上海大学、国家海洋局第二海洋研究所、国家海洋标准计量中心、浙江大学、杭州宇控机电工程有限公司。1轻型有缆遥控水下机器人第4部分：摄像、照明与云台GB/T36896的本部分规定了水下机器人的摄像、照明与云台的产品分类、主要参数、要求、试验方本部分适用于水下机器人的摄像机、照明灯及其配套云台的设计、生产、采购、检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T36896.1轻型有缆遥控水下机器人第1部分：总则GB/T5433日用玻璃光透射比测定方法GB/T5080.7设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T19658反射灯中心光强和光束角的测量方法GB/T26178光通量的测量方法GA/T1127安全防范视频监控摄像机通用技术要求GA/T1128安全防范视频监控高清晰度摄像机测量方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。水下LED灯underwaterLEDlamp发光二极管类型的工作在水下环境中的光源。水下卤素灯underwaterhalogenlamp充有卤族元素气体、工作在水下环境中的白炽灯。在输出视频信号的同时也给出目标物相对坐标、工作在水下环境中的摄像机。水下云台underwaterpan&tilt工作在水下环境中可搭载仪器的转动机构。4分类4.1水下摄像机根据成像色彩分为水下彩色摄像机和水下黑白摄像机；根据功能分为观察型水下摄像2机和测量型水下摄像机；根据视频信号输出方式分为水下模拟摄像机和水下数字摄像机；根据图像尺寸分为标清型、准高清型、高清型和超高清型水下摄像机；根据图像传感器在微光环境下的成像能力分为通用型水下摄像机和微光型水下摄像机。4.2水下照明灯根据发光机理分为水下卤素灯和水下LED灯。4.3水下云台根据驱动形式分为液压油缸控制云台和电机控制云台，根据自由度分为单自由度云台和双自由度云台。5要求5.1外观与结构要求如下：a)水下摄像机、照明灯及其配套云台结构应操作方便，便于维修。b)水下云台不得有油液渗透，润滑和冷却情况良好。c)水下摄像机、照明灯及其配套云台成套设备中，所有紧固件、连接件应装配牢固、严密。所有相对转动或相对滑动部位应灵活可靠。缺陷，镀件、阳极氧化件等表面处理件应无露底现象。5.2功能要求如下：a)水下摄像机应具有视频采集及传输，并可在其他终端显示设备上进行图像输出的功能；b)水下黑白摄像机应具有手动及自动曝光和增益调节功能，水下彩色摄像机应具有手动及自动曝光、增益和白平衡调节功能；c)水下照明灯应具有持续为水下摄像机的拍摄提供合适亮度的功能；d)水下云台应具有搭载仪器完成水下转动的功能；e)水下云台由控制器控制，指令与运动应协调一致。5.3.1水下摄像机水下视场角应符合产品技术文件中标称值。中心水平分辨力应不小于650线，信噪比应不小于50dB。5.3.1.3承压水密光学窗口玻璃的光透射比承压水密光学窗口玻璃的光透射比应不小于80%。5.3.1.4定位误差(测量型水下摄像机)摄像机镜头距离2m处的目标物测量误差应不大于2mm。35.3.1.5最低可用照度(微光型水下摄像机)最低可用照度应不大于10-3lx。标清型水下摄像机的水平像素数应不大于768或垂直像素数不大于576。准高清型水下摄像机的水平像素数应大于768且垂直像素数应大于576,同时水平像素数应小于1920或垂直像素数小于1080。高清型水下摄像机的水平像素数应不小于1920且垂直像素数不小于1080,同时水平像素数应小于3840或垂直像素数小于2160。超高清型水下摄像机的水平像素数应不小于3840或垂直像素数不小于2160。5.3.2水下照明灯光通量应符合产品技术文件中标称的要求。5.3.2.2中心光强和光束角中心光强和光束角应符合产品技术文件中标称值。5.3.3水下云台5.3.3.1转角范围云台最小转角范围应不小于±90°。5.3.3.2最低平稳转速云台工作时的最低平稳转速应不大于8r/min。云台最小负载扭矩应不小于10Nm。5.3.4水下摄像机和水下照明灯的使用时间水下摄像机和水下照明灯的使用时间应不小于72h。5.4安全要求应满足GB/T36896.1的相关要求。5.5环境适应性应满足GB/T36896.1的相关要求。5.6电源适应性应满足GB/T36896.1的相关要求。4GB/T36896.4—20186试验方法6.1外观与结构检查方法如下：a)目视和触摸检查摄像照明及其云台的外观、文字和标识；b)检查摄像照明及其云台的连接件、运动情况和润滑效果。6.2功能检查按以下方法进行试验：a)把水下摄像机和水下照明灯置于测试水池中，连终端显示设备，观察水下摄像机是否能够正确b)设置水下黑白摄像机或水下彩色摄像机的曝光模式为手动，调节曝光值，观察输出图像的亮度是否与曝光值同比例增加；设置水下黑白摄像机或水下彩色摄像机的增益模式为手动，调节增益值，观察输出图像的亮度是否与增益值同比例增加。c)设置水下黑白摄像机或水下彩色摄像机的曝光和增益模式为自动，改变环境光的亮度，观察水下摄像机在不同的亮度环境下是否都能够输出合适亮度的图像。d)设置水下彩色摄像机的白平衡模式为手动，在一种色温条件下拍摄灰度测试卡，调节白平衡，观察输出图像是否出现色偏。设置水下彩色摄像机的白平衡模式为自动，在日光、荧光灯和卤素灯等不同色温条件下拍摄灰度测试卡，观察输出图像是否出现色偏。e)观察水下照明灯是否能够持续为水下摄像机的拍摄提供合适的亮度。f)在水下云台上搭载仪器，观察其水下云台否能够完成水下转动动作。g)根据水下云台所规定的操作，通过控制系统输入相应指令，观察水下云台的响应是否与输入的指令一致。6.3性能试验6.3.1水下摄像机6.3.1.1水下视场角把水下摄像机置于试验水池内，在其工作范围内放置一具有刻度的平面目标物，保持目标物与水下摄像机光轴垂直，测量得到目标物与水下摄像机距离为L,水下摄像机拍摄该平面目标物，设水下摄像机能够观察到的最大矩形区域的长、宽为2H×2V,对角线长度为2D。按式(1)计算摄像机的水平视场角(α)。α=2×arctan(H/L)°…………按式(2)计算摄像机的垂直视场角(β)。β=2×arctan(V/L)°………(2)按式(3)计算摄像机的对角线视场角(γ)。γ=2×arctan(D/L)°……(3)6.3.1.2分辨力和信噪比按照GA/T1127规定的相关方法进行检测。56.3.1.3承压水密光学窗口玻璃的光透射比按照GB/T5433规定的相关方法进行检测。6.3.1.4定位误差(测量型水下摄像机)把测量型水下摄像机置于试验水池内，在距2m处设置标准棋盘格，其尺寸应覆盖测量型水下摄像机视场的2/3,保持标准棋盘格与水下摄像机光轴垂直，用测量型水下摄像机测量标准棋盘格的对角线长度，重复测量10次，计算10次测量值与真实值的平均误差。6.3.1.5最低工作照度(微光型水下摄像机)微光型水下摄像机的最低工作照度按照GA/T1127规定的相关方法进行检测。水下摄像机的图像尺寸按照GA/T1128规定的相关方法进行检测。6.3.2水下照明灯水下照明灯的光通量按照GB/T26178规定的相关方法进行检测。6.3.2.2中心光强和光束角水下照明灯的中心光强和光束角空气中按照GB/T19658规定的相关方法进行检测。6.3.3水下云台6.3.3.1转角范围把云台固定在三坐标跟踪仪测试台上，给云台控制单元输入正反向驱动指令，记录激光或图像三坐标跟踪仪读到的输出角度，记录来回重复五次的平均值，从曲线中读取转角范围。6.3.3.2最低平稳转速将云台电机单独安装到电机转速转矩测试台架上，记录云台的输出转速曲线，逐步减小云台转速的输入值，在每个输入值下至少运行2min后开始记录，记录时间为30s,最大极值与最小极值的差作为波动幅值，当波动幅值刚刚达到输入值的30%(一3dB)时，对应的输入值即为最低平稳转速。按如下步骤进行试验：a)将云台电机单独安装到电机转速转矩测试台架上；b)加20Nm～200Nm的负载扭矩，再给云台电机输入一个频率为0.005Hz,幅值为转角范围的正弦波；c)记录云台电机外置转角传感器的输出角度；d)云台能够跟踪输入并在全部转角范围内平稳运动的最大扭矩值即为云台的负载扭矩。6.3.4水下摄像机和水下照明灯的使用时间在产品技术文件中给出的标称压力条件下，开机测试其使用时间。66.4安全要求试验按照GB/T36896.16.5环境适应性试验按照GB/T36896.16.6电源适应性按照GB/T36896.1规定的相关方法进行试验。规定的相关方法进行试验。规定的相关方法进行试验。7检验规则7.1检验分类按照GB/T36896.1的相关规定进行分类。7.2型式检验7.2.1检验项目检验项目按表1规定执行。按照GB/T36896.1规定的相关方法进行抽样。按照GB/T36896.1的相关规定进行合格判定。7.3.1检验项目检验项目按表1规定。检验抽样应全检或按合同规定。按照GB/T36896.1的相关规定进行合格判定。表1检验项目序号检验项目出厂检验型式检验外观和结构要求√√2功能要求√√3水下摄像机的水下视场角——√表1(续)序号检验项目出厂检验型式检验4水下摄像机的分辨力和信噪比√5水下摄像