中国科学院深海科学与工程研究所

深海视频技术研究室

深海视频技术是深海化学、生物、地质现象及人类深海活动最直观的观测与记录手段。中国科学院深海科学与工程研究所（以下简称深海所）—深海视频技术研究室（以下简称视频室），是在国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项、中国科学院先导专项、中国科学院知识创新工程、以及海南省重大科技计划等项目的支持下成立的。视频室致力于深海视频采集、传输、处理及应用的关键技术与装备研发，推进深海光学与成像、深海照明、深海通信技术，以及相关的深海机械、电子、图像处理、VR技术等学科发展。以深海视频技术研究室为依托，深海所与海南诺亦腾海洋科技研究院有限公司建立了“IDSSE-NOITOM深海虚拟现实技术联合实验室”，于2017年1月10日揭牌，是全国首个落地的沉浸式、大空间、多人交互、实物道具、可用于海洋科研的一体化虚拟现实技术实验室；深海所与中国科学院西安光学精密机械研究所建立了“深海无线光通信与光学成像技术联合实验室”，于2019年11月27日揭牌，旨在推进深海无线光通信与光学成像技术发展和装备的国产化研发。中国科学院深海所与中大型国有企业佛山电器照明股份有限公司建立了“深海照明工程技术联合实验室”，于2021年3月揭牌，致力于我国海洋照明装备国产化研发和产业化，取得的成果有载人/无人潜水器探照灯、无人潜水器摄像灯、水产养殖灯、集鱼灯、海洋牧场辅助灯等产品；推进深海激光照明技术、深海照明电源驱动技术、水下光学传播特性、及光场分布等技术研究。

主要研究方向：

深海视频摄录装备、摄录灯光系统、摄录运载系统研制；深远海通信定位技术研究；深海无线光通信技术与视频直播技术研究；深海光学特性研究；深海全景/3D视频预处理；虚拟现实处理技术研究等。

研究成果简介：

1、全海深视频直播系统

全海深视频直播系统是在国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“全海深视频直播”项目支持下成功研制的。该系统由“沧海”号视频直播着陆器、“凌云”号视频直播着陆器、深海中继器、水面控制系统和卫星直播系统五部分组成。其中，“沧海”号视频着陆器搭载了项目组研制的全海深超高清3D相机、全海深超高清相机、全海深微光相机、全海深照明系统、全海深无线/有线光通信系统等载荷，具备全海深超高清视频实时采集、传输、处理和直播功能。于2020年11月，与“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟开展联合海试作业，将其在万米海底进行科考作业的过程，向全国人民进行了世界上首次万米海底的高清视频实况直播和科普教育；在国际上首次实现万米海底“奋斗者”号全海深载人潜水器舱内潜航员与中央广播电视总台新闻直播间的实时高清视频对话。此次成功示范应用，不仅对我国全海深科考提供视频技术与装备支撑，同时对我国广电领域在深海进行高质量的电视信号制作、传输提供一条新的途径。该成果向建党一百年周年献上一份贺礼，彰显我国综合国力、深海技术与装备实力，极大增强民族自豪感与自信心。

2、“蓝眸”深海影像摄录系统

“蓝眸”号是在海南省重大科技计划项目“深海影像摄录系统研究”支持下成功研制的。该系统由深海超高清3D相机、全景高清相机、深海照明系统、深海有线/无线光通信系统、深海着陆器平台等部分组成，具备深海超高清视频实时采集、存储、传输和处理的能力。完成了在南海3000米级海域与“深海勇士”号4500米级载人潜水器联合作业，完成了“蓝眸”号将“深海勇士”号在3000米海底科考作业现场实况进行超高清影像摄录，并实现“深海勇士”号载人潜水器舱内潜航员与水面母船间的实时高清视频对话。该系统的成功研制为国家重点研发计划“全海深视频直播”项目的实施奠定了基础。

3、深海光电技术装备研发

视频室成功研发了谱系化/不同深度的深海照明灯、深海相机和深远海信标，在“奋斗者”号载人潜水器、“深海勇士”号载人潜水器、“沧海”号全海深视频直播着陆器、“蓝眸”号深海影像摄录系统、深海长期低功耗定时光学观测系统、人造鲸落观测系统等平台得到广泛应用。

3.1深海照明装备


图3.1.1浅1-100系列浅海灯	图3.1.2深1-10000系列深海灯

图3.1.3深2-10000系列深海灯	图3.1.4深3-10000系列深海灯

图3.1.5深4-10000系列深海灯	图3.1.6深5-4500系列深海灯

图3.1.7深6-10000系列深海灯	图3.1.8深7-10000系列深海灯

图3.1.9深8-10000系列深海灯	图3.1.10深9-10000系列深海灯

图3.1.11深10-14000系列深海灯	图3.1.12深11-4500系列深海灯

图3.1.13深12-9000系列深海灯	图3.1.14深13-14000系列深海灯

图3.1.15深14-4500系列深海灯	图3.1.16深15-4500系列深海灯

图3.1.17浅2-50系列紫外灯

3.2深海成像装备


图3.2.1深海4K光纤相机	图3.2.2 4500米级深海电影相机

图3.2.3全海深轻小型4K变焦网络摄像机	图3.2.4全海深轻小型4K变焦网络照相机

图3.2.5深海20倍光学变焦4K网络相机	图3.2.6深海微光光纤相机

图3.2.7深海33倍光学变焦2K网络相机	图3.2.8深海4K微距网络相机

图3.2.9小巧型深海4K网络相机	图3.2.10浅海防生物附着低成本网络相机

图3.2.11深海标清相机

3.3深远海信标


图3.3.1 180闪定天通独立供电信标	图3.3.2 180闪定天通外部供电信标

图3.3.3 360闪定天通独立供电信标	图3.3.4 360闪定天通外部供电信标

图3.3.5 180闪定北斗独立供电信标	图3.3.6 180闪定北斗外部供电信标

图3.3.7 180定北斗外部供电信标	图3.3.8 360闪定北斗独立供电信标

图3.3.9 360闪定北斗外部供电信标	图3.3.10 360定北斗外部供电信标

图3.3.11 信闪独立供电频闪灯	图3.3.12 信闪外部供电频闪灯

图3.3.13 180定外部供电生物（大型）信标