一种便携式水下图像实时采集系统软件设计

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如何使用Photoshop制作水下场景效果

如何使用Photoshop制作水下场景效果Photoshop是一款功能强大的图像处理软件，它可以用于编辑照片、设计海报、创作插图等等。

对于那些希望为图片增添一些独特效果的人来说，使用Photoshop来制作水下场景效果是一个很好的选择。

下面我将详细介绍如何运用Photoshop来达到这个目的。

步骤一：准备工作1. 确保你已经安装了最新版本的Photoshop软件，并且你已经熟悉了软件的基本操作。

2. 找到一张你想要制作成水下场景的图片。

最好选择一张拍摄在水下的照片，这样可以更好地融合效果。

步骤二：创建透明度蒙版1. 打开你选择的图片。

2. 在Layers（图层）面板上点击底部的“添加蒙版”按钮，选择透明度蒙版。

这将在图层上创建一个白色的蒙版。

3. 使用画笔工具（B）将你想要保留的图像部分涂成黑色，将不需要的部分涂成白色。

可以使用软硬度不同的画笔来达到更加自然的效果。

步骤三：添加水下滤镜1. 在Filters（滤镜）菜单中选择Blur（模糊）-Gaussian Blur（高斯模糊）。

通过调节半径来增加一些模糊效果，模拟水下的光线散射。

2. 选择Filters（滤镜）-Distort（扭曲）-Ripple（波纹）。

可以根据需要调节波纹的大小和强度，以便让图像看起来更像是在水中。

3. 最后，在Filters（滤镜）菜单中选择Blur（模糊）-Lens Blur（镜头模糊）。

通过调节光圈大小和光圈形状以及更多参数来增加景深效果，使图像看起来更加立体。

步骤四：调整色调和色彩1. 在Adjustments（调整）面板中，选择Hue/Saturation（色相/饱和度）。

可以调整色相、饱和度和亮度，使图像的颜色更加符合水下环境。

2. 在Adjustments（调整）面板中，选择Curves（曲线）。

可以根据需要调整曲线，增强或减弱图像的对比度。

步骤五：添加水下特效1. 创建一个新的图层。

2. 使用画笔工具（B）选择白色，调节画笔的透明度和流量来模拟气泡效果。

便携式水情数据采集系统设计

１设计方案
该系统的电路原理如图１所示。水位、水温是需要测量的
２２ＡＤ转换电路．／
ＡＤ转换模块采用逐次渐近型８路ＡＤ－换器／／转
非电物理量。首先通过各种传感器把它们转变成电信号，再送
到单片机进行各种处理。采用投入式压力传感器实现对水位
其重复编程。８Ｃ１９５还支持由软件选择的２种掉电工作方式，
非常适于电池供电或要求低功耗的场合。ＡＭＬ的８Ｃ１ＴＥ９５将多功能８ＣＵ和闪烁存储器组合在单个芯片中，位Ｐ可在线编程或使用编程器编程，是一种价格低廉、灵活性高的高效微控制器。
２４微处理器监控器．
采用美国ＭＸＭ公司生产的微处理器监控器芯片ＡＩ
ＭＡ６０Ｘ９Ａ。该芯片具有复位电路、门狗电路、看备用电池切换电路等。复位电路是在微处理器上上电、电、掉低压供电时，控
图１数据采集系统电路原理
・
５・９
人民黄河
２１００年第４期
表４李家村水文站６１－０月洪水次数统计
５泥沙特征研究
天然河流含沙量的变化主要受气候、垫面及人类活动等下
因素的影响 “］。李家村水文站１＿３月份为枯季；４月份以后降水量逐渐增大，流量显著增大，含沙量也明显升高；一ｌ１２月０为退水期，含沙量逐渐减小。受降水特性及流域下垫面因素影响，站的年平均含沙量为００１２ｇｍ，内变化规律该．０～３７ｋ／年是汛期大、非汛期小。２Ｏ世纪７０年代以前，李家村水文站水沙变化趋势基本一致；９０１９１７－９０年间沙量明显偏高；９０２０１９－０４年水沙基本呈正比关系；０５２０２０－０８年，含沙量没有随水量的增加而增加，反

一种高效的水下图像增强算法——CLAHE的优化

细节模糊。降质的水下图像给研究人员对水下环境的分析带来巨大困难，因此用何种方式增强水下图像的细节，恢复水下图像中的信息，引起了众多学者的关注。
1.2 国内外研究现状
图像增强技术是水下图像修复中的最常见方向，该技术不依赖图像形成模型，直接修改图像中像素值，拥有较强的适应性。使用该技术时，常选择相应的图像增强算法，修
2019 年第 19 期
信息与电脑 China Computer & Communication
一种高效的水下图像增强算法
——CLAHE 的优化
算法语言
史学超王子阳陶毅陈巍（南京工程学院创新创业学院，江苏南京 211167）
摘要：因水下环境复杂，光线透过水体会发生严重的衰减和散射，导致水下图像往往呈现出图像对比度差、饱和度差、图像偏暗等情况。笔者提出一种易实现且高效的水下图像增强方法。该方法先分割出图像的 RGB 三通道，在每个通道上利用直方图均衡（HE）法对图像整体进行增强，后采用对比度限制自适应直方图均衡法（CLAHE），修改其中的 NumTiles、clipLimit、Distribution、Alpha 等参数对图像的细节部分进行进一步增强，最后将 3 个通道的图像进行合成得到增强后的图像。结果表明，该方法能够有效处理各种水下图像的图像偏暗、对比度差等情况，对图像色彩的提升也有较好的效果。
关键词：水下图像增强；直方图均衡；限制对比度自适应直方图均衡中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）19-061-04
An Efficient Underwater Image Enhancement Algorithm with Optimised CLAHE

一种水下视频图像实时增强方法[发明专利]

专利名称：一种水下视频图像实时增强方法
专利类型：发明专利
发明人：范新南,杨鑫,史朋飞,辛元雪,韩松,倪建军申请号：CN202010928909.9
申请日：20200907
公开号：CN112102186A
公开日：
20201218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了图像处理技术领域的一种水下视频图像实时增强方法，无需任何先验知识和参数估计，具有较好的鲁棒性且能够满足实时性要求。

包括：a、获取水下图像数据集；b、基于条件生成对抗网络（cGAN）构建多判别器分支的端到端图像实时增强模型（MPGAN）；c、利用获取的水下图像数据集训练MPGAN；d、将水下图像输入训练好的MPGAN，获得增强后的水下图像。

将训练好的模型烧录到Jetson nano开发板上，对摄像头获取的水下场景进行实时增强。

本发明提供了一种在Jetson nano平台上实现的、基于生成对抗网络的实时增强方法，具有低功耗、体积小且满足实时性要求等优点。

申请人：河海大学
地址：210098 江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号
国籍：CN
代理机构：南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：董建林
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水下定位与控制系统的设计及其应用研究

水下定位与控制系统的设计及其应用研究随着水下工程、海洋勘探、水下考古等领域的不断拓展，水下探测技术和水下机器人技术已经逐步成熟。

水下探测技术的核心是水下定位，而水下机器人则需要水下定位来实现精确控制。

因此，水下定位与控制系统的设计及其应用研究显得十分重要。

本文将围绕这一主题展开探讨，并分别从设计原理、硬件实现、通信协议、实际应用等角度进行介绍。

一、水下定位与控制系统的设计原理水下定位技术通常采用声纳、GPS、仪表陀螺仪等方式进行实现。

其中，声纳定位是常用的一种方式。

它通过将声波发射到水下，利用声波反射回来的时间和能量等信息来确定目标物体的位置和轮廓。

因此，水下定位的实现需要进行声波控制、声波束形成、理论模型建立等多个环节。

同时，水下机器人的控制也需要定位技术的支持，以实现准确控制。

基本控制方式包括前进、后退、左右转弯等，而精确控制则需要进行深度控制、方向控制等功能的实现。

因此，水下探测系统需要综合多种传感器，包括高清相机、传感器等，来实现对水下环境的感知和控制。

二、水下定位与控制系统的硬件实现水下定位和控制的实现需要设计一套完整的硬件系统。

硬件系统一般包括传感器、控制电路、储存设备等多个部分。

传感器需要进行选择和组装，考虑到水下环境的恶劣性和设备的防水性能。

同时，控制电路需要进行设计，以保证稳定的控制信号和控制范围。

储存设备一般采用高容量的存储卡，以便随时记录采集到的数据和图像。

除此之外，硬件系统还需要进行防水性能测试，以保证设备的稳定性和实用性。

因此，水下定位和控制系统的硬件实现是设计过程中的重点。

三、水下定位与控制系统的通信协议水下定位和控制系统的通信协议是保证系统稳定运行的重要因素。

由于水下的信号传输受到各种因素的影响，如海底地形、水下大气环境，因此需要设计一套可靠的通信协议。

传统的水下通信协议采用的是声信号传输，但由于其带宽受到限制，因此需要采用其他通信协议，如光通信、无线通信等。

同时，水下通信协议需要具备高可靠性和完整性，以保证数据传输的可靠性。

一种水下图像传输装置[实用新型专利]

专利名称：一种水下图像传输装置
专利类型：实用新型专利
发明人：王蕊,伊文豪,王志伟,秦祥崖,张书景,娄树理申请号：CN202123373419.6
申请日：20211229
公开号：CN216721436U
公开日：
20220610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及图像传输装置技术领域，尤其涉及一种水下图像传输装置，其技术方案包括：潜水设备、滑轨和浮球，所述潜水设备的上表面连接有连接线，所述连接线的上端连接有浮球，所述浮球背离所述连接绳的一侧设置有信号杆，所述潜水设备的下表面安装有滑轨，所述滑轨的内部滑动设置有滑板，所述滑板的一端连接有固定槽，所述固定槽的下方连接有防护架，所述防护架的内部活动安装有摄像头。

本实用新型通过浮球在水中的浮力可使得信号杆漂浮在水面上，使得信号杆可持续将摄像头拍摄的画面和图面进行传输，避免装置被数据线的长度限制，极大提高了装置的实用性，同时人们可通过防护架可对摄像头进行半包围保护，极大提高了装置的安全性。

申请人：烟台大学
地址：264005 山东省烟台市莱山区清泉路30号
国籍：CN
代理机构：武汉菲翔知识产权代理有限公司
代理人：吕小娜
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单兵便携式水下综合信息系统设计与实现

图1单兵便携式水下综合信息系统使命任务定位0引言水下环境与陆上环境差异很大,主要表现为:(1)能见度差,目视距离只有几米;(2)方向感差,定位、导航困难;(3)通信不畅、信息交流不便。

这导致水下蛙人面临着诸多风险和不便,极端情况甚至可能危及生命安全。

因此,研发具备交互通信、定位导航、目标探测等功能的单兵便携式综合信息系统势在必行。

在军用水下特战、民用水下施工、水下考古、目标搜索、水下观光等领域都具有迫切需求。

1主要功能经调研分析,单兵便携式水下综合信息系统的任务定位如图1所示。

分析梳理主要面临的问题和所需具备功能如表1所示。

2系统组成与工作原理单兵综合信息系统主要由腰部处理控制盒、头戴式声呐探测头、水声通信、组合导航、集中盔显五部分组成,如图2所示。

声纳头和OLED 显示眼镜都置于潜水员头盔上,腰间处理控制盒挂置于潜水员腰间,都不需要潜水员用手把持,从而解放潜水员的双手。

潜水员可以直接通过眼前的OLED 眼镜显示多波束成像声呐和各种状态信息,并实时监视系统工作状态。

腰间处理控制盒通过水密电缆与声纳头连接,除了控制声纳头信号的发射、接收等操作,还负责完成声纳数据的采集、处理、转换、存储。

单兵便携式水下综合信息系统设计与实现胡延平,黄晓霜,政书钧(上海瀚界科技发展有限公司,上海201700)摘要:针对蛙人特种部队、潜水员等水下作战、作业需求,研发了小型化、一体化、数字化、模块化、低功耗、便携式的综合信息系统。

该系统集定位导航、水下通信、探测成像等功能于一体,可有效解决单兵水下面临的看、听、说、行等难题,在军用和民用方面都具有广阔应用前景。

关键词:蛙人;特战头盔;信息系统;水下导航;成像声呐;水声通信中图分类号:TP274+.2文献标识码:ADOI :10.16157/j.issn.0258-7998.190328中文引用格式:胡延平,黄晓霜,政书钧.单兵便携式水下综合信息系统设计与实现[J].电子技术应用,2019,45(8):83-86.英文引用格式:Hu Yanping ,Huang Xiaoshuang ,Zheng Shujun.Design and implementation of portable underwater integrated infor-mation system for individual soldiers[J].Application of Electronic Technique ,2019,45(8):83-86.Design and implementation of portable underwater integrated information systemfor individual soldiersHu Yanping ,Huang Xiaoshuang ,Zheng Shujun(Shanghai Han Industry Science and Technology Development Co.,Ltd.,Shanghai 201700,China)Abstract :This paper has developed a comprehensive information system that is miniaturized,integrated,digital,modular,low-pow ⁃er,and portable for underwater combat operations and operational needs of frogman special forces and divers.The system integrates the functions of positioning navigation,underwater communication and detection imaging,which can effectively solve the problems of watching,listening,speaking and traveling under the individual soldier ′s underwater,and has broad application prospects in military and civilian applications.Key words :frogman ;special combat helmet ;information system ;underwater navigation ;imaging sonar ;underwater acoustic communication一方面处理后的数据由水密电缆传送集中盔显系统进行显示;另一方面进行实时存储,以便上岸后提取数据做进一步挖掘处理。

水下三维场景实时成像系统-计算机工程

————————————基金项目基金项目：：国家“863”计划基金资助项目“海洋技术领域中海洋环境立体监测技术专题”(2006AA092109) 作者简介作者简介：：万华(1988－)，男，硕士研究生，主研方向：信号处理系统；周凡，副教授；胡银丰，高级工程师收稿日期收稿日期：：2012-11-13 修回日期修回日期：：2012-12-28 E-mail ：21015037@水下三维场景实时成像系统万华1，周凡1，胡银丰2(1. 浙江大学数字技术及仪器研究所，杭州 310027；2. 海军驻杭州地区军事代表室，杭州 310027)摘要：针对目前水下三维声纳实时成像系统前端信号通道多、波束形成计算量大的问题，提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水下三维场景实时成像系统。

采用FPGA 阵列控制多路信号同步采样，优化波束形成算法对海量数据进行并行处理，同时利用嵌入式处理器PowerPC 控制系统，最终由主控PC 完成三维图像实时显示。

实验结果表明，该系统能够在水下200 m 的范围内实现分辨率为2 cm 的三维成像，三维图像刷新率可达20帧/秒。

关键词关键词：：水下探测；三维声纳；波束形成；实时显示；现场可编程门阵列；MPC8313处理器Real-time Imaging System for Underwater 3D SceneWAN Hua 1, ZHOU Fan 1, HU Yin-feng 2(1. Institute of Digital Technology and Instrument, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2. Military Representative Office of the Navy in Hangzhou Area, Hangzhou 310027, China)【Abstract 】For the large number of front-end signals and the huge amount of beamforming calculation of underwater real-time 3D sonar imaging systems, a real-time imaging system for underwater 3D scene, which is based on Field Programmable Gate Array(FPGA), is proposed and designed. FPGA array controls multiple signal synchronization sampling. Beamforming algorithm is optimized for parallel processing of massive data. Embedded processor PowerPC is used for system management. Real-time 3D images are displayed on host PC. Experimental result shows that the system is able to form 3D images with a resolution of 2 cm within the range of 200 m underwater and the 3D image refresh rates up to 20 frames per second.【Key words 】underwater detection; 3D sonar; beamforming; real-time display; Field Programmable Gate Array(FPGA); MPC8313 processorDOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.12.060计算机工程 Computer Engineering 第39卷第12期V ol.39 No.12 2013年12月December 2013·开发研究与工程应用开发研究与工程应用·· 文章编号文章编号：：1000—3428(2013)12—0280—05 文献标识码文献标识码：：A中图分类号中图分类号：：TP3931 概述近年来，随着人们对海洋资源的不断需求与开发，水下探测技术得到了飞速发展。

一种便携式水下图像实时采集系统软件设计

一种便携式水下图像实时采集系统软件设计刘亚雷;于艳美;孟春宁【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2015(34)19【摘要】为了快速、实时地采集水下图像，提出了一种基于 RVMDK 开发平台的便携式水下图像实时采集系统软件设计。

首先给出了水下图像采集系统的总体组成，阐述了 RVMDK 开发软件环境；其次，分别对 OV7670程序、LCD 程序、SCCB 接口程序进行了设计；最后，对提出的图像采集软件系统进行了试验。

试验结果表明，该程序设计能够有效地实现水下图像实时采集功能。

%In order to acquitte underwater images fastly and real-timely, the software design of portable underwater image acquisition system is proposed based on RVMDK platform. Firstly, the main assembly of underwater image acquisition system is provided, and the RVMDK platform is also elaborated. Secondly, the procedure of OV7670, LCD and SCCB are designed. Finally, the software experiment of underwater image acquisition system is researched, and the practical test shows that this method has well effect for underwater image acquisition.【总页数】4页(P20-23)【作者】刘亚雷;于艳美;孟春宁【作者单位】公安海警学院机电管理系，浙江宁波 315801;宁波大学科学与技术学院，浙江宁波 315801;公安海警学院机电管理系，浙江宁波 315801【正文语种】中文【中图分类】TP391.4【相关文献】1.一种基于MSP430的便携式脑电实时采集分析系统 [J], 唐晋;张春雨;刘伟峰;唐晓英2.一种低功耗水下多通道实时采集存储装置的设计 [J], 宋丹;任勇峰;姚宗3.一种多路图像实时采集存储系统设计与实现 [J], 乔铁英;李云龙4.一种基于FPGA+DSP的水下声信号实时采集系统 [J], 卢锋; 田洪瑞; 王永鹏; 黄煜5.一种多路图像实时采集存储系统设计与实现 [J], 乔铁英;李云龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种浅水域图像采集器的研制的开题报告

一种浅水域图像采集器的研制的开题报告开题报告一种浅水域图像采集器的研制一、选题的背景和必要性随着海洋经济的快速发展,人们对于海洋资源进行了更加深入的研究。

同时,由于海洋环境的复杂性,很多深海和浅海的生物、岩石和沉积物,对于人类来说都是未知的迷题。

因此,对于海洋环境的快速、准确地了解和掌握是很重要的。

浅海是指海水深度在200米以下的水域,其水深相对于深海水深较小,大气影响较强,因此能够较为明显地反映出海底地貌和生态环境变化的情况。

现有的浅水域图像采集器存在一些问题,如精度不高、处理效率低、稳定性较差等。

因此,研究一种高精度、高效率、稳定可靠的浅水域图像采集器对于海洋环境的了解和保护具有重要的科学价值和现实意义。

二、研究内容和拟解决问题的可行性1.研究内容本次研究的主要内容是浅海图像采集的研究。

本研究将在已有的数据和技术的基础之上,设计并实现一种高精度、高效率、稳定可靠的浅水域图像采集器,并开发出数据处理软件进行综合分析。

主要包括以下几点:(1)了解当前浅水域图像采集的现状,分析其不足之处,为后续工作提供理论支持。

(2)设计一种适用于浅海条件下的图像采集器,包括硬件和软件系统。

(3)开发一套针对采集所得数据深入分析与处理的软件系统。

2.解决问题的可行性本次研究有以下几个方面的可行性:(1)研究人员具有较高的学术水平和研究经验,具备开展此项研究的知识基础和技术能力。

(2)现有的技术和已发布的文献资料为本次研究提供了可靠的理论和技术基础。

(3)本项研究在浅海图像采集领域具有一定的创新性和实用性,具有一定的社会价值和应用前景。

三、预期成果本次研究的预期成果主要包括以下几个方面:(1)针对浅水域环境的图像采集器的设计和实现,包括硬件和软件系统。

(2)采集器采集的图像数据进行深入分析和处理所开发的软件系统。

(3)能够较为明显地反映出海底地貌和生态环境变化的浅水域图像数据库。

四、计划进度时间节点 | 完成目标 |-------- | ------2022年6月 | 开始查阅相关文献和资料，调研市场上的相关产品和技术。

bluerov硬件方案

bluerov硬件方案Bluerov是一种先进的水下机器人系统，具备广泛的应用潜力。

本文将详细介绍Bluerov的硬件方案，包括其主要组成部分和技术特点。

一、硬件组成1. 船体结构Bluerov的船体采用高强度材料制造，保证了其在水下环境下的稳定性和耐用性。

船体内部配置了重要的电子设备和传感器，以实现多功能操作。

2. 推进系统Bluerov配备了先进的推进系统，包括多个水下推进器和螺旋桨，以确保机器人在水下的灵活性和高效性。

推进系统能够根据需要自由调节方向和速度，并具备良好的防水性能。

3. 电力系统Bluerov使用可靠的电力系统供应，包括高性能的电池和充电管理控制器。

电池容量足够支持长时间的工作任务，并且可以通过外部电源进行快速充电。

4. 摄像装备Bluerov配备了高清摄像装备，包括多个摄像头和视频传输系统。

这些装备可以提供清晰的图像和视频数据，帮助操作人员进行实时监控和分析。

5. 传感器系统Bluerov装备了多种传感器，包括深度传感器、温度传感器、压力传感器等。

这些传感器可以实时采集和传输水下环境的相关数据，为后续分析和决策提供支持。

二、技术特点1. 高可靠性Bluerov的硬件方案经过精心设计和测试，确保其在水下环境下的高可靠性和稳定性。

各个组件采用优质材料制造，具备良好的防水性能和耐用性，可以适应各种复杂的水下任务。

2. 多功能性Bluerov具备多种功能，包括水下勘探、水下作业、科学研究等。

其强大的硬件系统可以满足各种不同任务的需求，并支持灵活的操作和控制。

3. 可扩展性Bluerov的硬件方案具有良好的可扩展性，可以根据具体需求进行定制和升级。

用户可以根据自身的实际情况，选择适合的传感器和装备进行配置，以满足不同任务的需求。

4. 先进的控制系统Bluerov的硬件方案配备了先进的控制系统，包括多轴控制器和稳定传感器。

这些系统可以实现精确的运动控制和稳定性控制，提高机器人在水下的操作性能和工作效率。