技术领域
[0001] 本
发明涉及多金属结核采用技术领域，特别是涉及一种多金属结核采样系统。
背景技术
[0002] 在深海探测中，海洋矿物资源勘探是十分重要的内容。其中海底多金属结核为海洋矿物资源中最重要的矿物之一。海底多金属结核的主要勘探手段有：
拖网采样及视频检测等。视频检测因为其仅能获取多金属结核在海床表面的分布情况，而无法获得拍摄区域的多金属结核丰度。
[0003]
发明内容
[0004] 有鉴于
现有技术的上述
缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供多金属结核采样系统，来提升视屏检测在多金属结核丰度检测中的应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种多金属结核采样系统，包括采样拖网、船载工作站及搭载有成像模
块和控
制模块的深海拖体；采样拖网与深海拖体相连且可随深海拖体运动，所述船载工作站与成像模块均与
控制模块通信相连，所述成像模块用于获取待采样区域的图像，所述控制模块用于将成像模块获取的图像传输至船载工作站，所述船载工作站用于分析图像中多金属结核的
覆盖率。
[0006] 上述多金属结核采样系统，使用中，采样拖网随深海拖体在采样区域运动，先由成像模块获取采样区域的图像，再由采样拖网收集采样区域的多金属结核。控制模块将成像模块获取的图像传输至船载工作站，船载工作站在收集到成像模块获取的图像后，对图像进行处理以获得采样区域的多金属结核覆盖率；根据采样拖网的采样结果，可获取采样区域的多金属结核丰度；建立多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系。
[0007] 如此重复使用前述多金属结核采样系统，可建立多组多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系，进而可以建立多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系曲线。在后期的多金属结核勘探中，可通过视屏检测预估拍摄区域的多金属结核丰度；进而提升了视屏检测在多金属结核丰度检测中的应用。
[0008] 在其中一个
实施例中，多金属结核采样系统还包括牵引绳体，所述牵引绳体的一端与采样拖网连接，牵引绳体的另一端与深海拖体连接。在采样过程中深海拖体会扰动海底淤泥，以致
海水浑浊。通过牵引绳体能增大采样拖网与成像模块之间的距离，如此能降低浑浊
海水对成像模块拍摄清晰度的影响。
[0009] 在其中一个实施例中，多金属结核采样系统还包括紫外
光源，所述紫外光源设置于搭载于深海拖体上，所述成像模块包括紫外成像模块，所述紫外光源用于为紫外成像模块的拍摄区域提供光源。多金属结核和淤泥在通过紫外成像模块成像后，可获得多金属结核和淤泥的高
对比度图像。如此有利于准确地获得采样区域的多金属结核的覆盖率。紫外光源能够为紫外光成像模块提供充足的光源，以使紫外光成像模块可获得清晰的图像。
[0010] 在其中一个实施例中，所述紫外光源与控制模块电性连接，所述控制模块用于控制紫外光源的光照强度。通过控制模块控制紫外光源的强度，可较好地保证紫外成像模块获得较佳
质量的图像。
[0011] 在其中一个实施例中，多金属结核采样系统还包括可见光源，所述可见光源搭载于深海拖体上，所述成像模块包括彩色成像模块，所述可见光源用于为彩色成像模块的拍摄区域提供能光源。
[0012] 在其中一个实施例中，所述可见光源与控制模块电性连接，所述控制模块用于控制可见光源的光照强度。
[0013] 在其中一个实施例中，所述成像模块还包括光学对焦镜头及分光镜头，所述分光镜头与光学对焦镜头对应，所述紫外成像模块与彩色成像模块均与分光镜头对应以成像。利用彩色成像模块可获得易判别的图像，紫外成像模块可获得高对比的图像；由于彩色成像模块和紫外成像模块的成像对象相同，如此紫外成像模块拍摄的图像可借助彩色成像模块拍摄的图像来提高其图像的辨识度。
[0014] 在其中一个实施例中，所述多金属结核采样系统还包括声呐扫描器，所述声呐扫描器与所述控制模块电性连接。在海底海水浑浊环境下，声呐扫描器可获得海底三维表征，进而弥补彩色成像模块、紫外成像模块成像的不足。
[0015] 在其中一个实施例中，所述控制模块包括工控机及发送端光端机，所述成像模块及发送端光端机均与工控机电性连接；所述船载工作站包括数据工作站及接收端光端机，所述发送端光端机与接收端光端机通信连接，所述工控机用于通过发送端光端机和接收端光端机将成像模块获取的图像传输至数据工作站。以发送端光端机与接收端光端机之间的通信连接实现图像传输的方式简单、且迅速。
[0016] 在其中一个实施例中，所述船载工作站还包括GPS模块，所述GPS模块与所述数据工作站电性连接，所述GPS模块用于记录成像模块获取图像的
位置和时间。如此可只做带有多金属结合丰度值的位置标识，如此利于多金属结核的勘探。
[0018] 图1是一实施例所述的多金属结核采样系统的结构示意图；图2是一实施例所述的深海拖体的结构示意图；
图3是一实施例所述的成像模块的结构示意图；
图4是一实施例所述的多金属结核采样系统的原理图。
[0019] 附图标记说明：10、多金属结核采样系统，110、采样拖网，120、船载工作站，121、数据工作站，122、接收端光端机，123、GPS模块，130、成像模块，131、紫外成像模块，131a、滤光片、131b、单色相机，132、彩色成像模块， 133、光学对焦镜头，134、分光镜头,140、控制模块，141、工控机，142、发送端光端机，150、深海拖体，160、牵引绳体，171、紫外光源，172、可见光源，180、声呐扫描器，200、高度计，210、
电压转换器。
[0020]
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：如图1、图2及图4所示，为实现上述目的，本发明提供了一种多金属结核采样系统10，包括采样拖网110、船载工作站120及搭载有成像模块130和控制模块140的深海拖体150；采样拖网110与深海拖体150相连且可随深海拖体150运动，所述船载工作站120与成像模块130均与控制模块140通信相连，所述成像模块130用于获取待采样区域的图像，所述控制模块
140用于将成像模块130获取的图像传输至船载工作站120，所述船载工作站120用于分析图像中多金属结核的覆盖率。
[0022] 上述多金属结核采样系统10，使用中，采样拖网110随深海拖体150在采样区域运动，先由成像模块130获取采样区域的图像，再由采样拖网110收集采样区域的多金属结核。控制模块140将成像模块130获取的图像传输至船载工作站120，船载工作站120在收集到成像模块130获取的图像后，对图像进行处理以获得采样区域的多金属结核覆盖率；根据采样拖网110的采样结果，可获取采样区域的多金属结核丰度；建立多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系。
[0023] 如此重复使用前述多金属结核采样系统，可建立多组多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系，进而可以建立多金属结核覆盖率和多金属结核丰度对应关系曲线。在后期的多金属结核勘探中，可通过视屏检测预估拍摄区域的多金属结核丰度；进而提升了视屏检测在多金属结核丰度检测中的应用。
[0024] 结合图1所示，一实施例中，多金属结核采样系统10还包括牵引绳体160，所述牵引绳体160的一端与采样拖网110连接，牵引绳体160的另一端与深海拖体150连接。在采样过程中深海拖体150会扰动海底淤泥，以致海水浑浊。通过牵引绳体160能增大采样拖网110与成像模块130之间的距离，如此能降低浑浊海水对成像模块130拍摄清晰度的影响。具体地，一般牵引绳体160的长度大于10米。
[0025] 结合图3所示，一实施例中，多金属结核采样系统10还包括紫外光源171，所述紫外光源171设置于搭载于深海拖体150上，所述成像模块130包括紫外成像模块131，所述紫外光源171用于为紫外成像模块131的拍摄区域提供光源。多金属结核和淤泥在通过紫外成像模块131成像后，可获得多金属结核和淤泥的高对比度图像。如此有利于准确地获得采样区域的多金属结核的覆盖率。紫外光源171能够为紫外光成像模块130提供充足的光源，以使紫外光成像模块130可获得清晰的图像。
[0026] 具体地，上述的紫外光源171包括聚光灯罩及成阵列布置的多个
LED灯，所述聚光灯罩聚集紫外光，使紫外光投射于紫外成像模块131的拍摄区域。
[0027] 需要解释的是：各LED灯可发出不同波段的紫外光，通过多个LED可凑成紫外光波段内所需的各个波段的光。
[0028] 所述紫外成像模块131包括滤光片131a及单色相机131b，所述滤光片131a设置于单色相机131b的光学路径上，以使紫外光可进入单色相机131b。
[0029] 结合图4所示，一实施例中，所述紫外光源171与控制模块140电性连接，所述控制模块140用于控制紫外光源171的光照强度。通过控制模块140控制紫外光源171的强度，可较好地保证紫外成像模块131获得较佳质量的图像。
[0030] 结合图3和图4所示，一实施例中，多金属结核采样系统10还包括可见光源172，所述可见光源172搭载于深海拖体150上，所述成像模块130包括彩色成像模块132，所述可见光源172用于为彩色成像模块132的拍摄区域提供能光源。具体地，所述彩色成像模块132可以是彩色相机。
[0031] 一实施例中，所述可见光源172与控制模块140电性连接，所述控制模块140用于控制可见光源172的光照强度。
[0032] 图3所示，一实施例中，所述成像模块130还包括光学对焦镜头133及分光镜头134，所述分光镜头134与光学对焦镜头133对应，所述紫外成像模块131与彩色成像模块132均与分光镜头134对应以成像。
[0033] 利用彩色成像模块132可获得易判别的图像，紫外成像模块131可获得高对比的图像；由于彩色成像模块132和紫外成像模块131的成像对象相同，如此紫外成像模块132拍摄的图像可借助彩色成像模块132拍摄的图像来提高其图像的辨识度。
[0034] 结合图4所示，一实施例中，所述多金属结核采样系统10还包括声呐扫描器180，所述声呐扫描器180与所述控制模块140电性连接。在海底海水浑浊环境下，声呐扫描器180可获得海底三维表征，进而弥补彩色成像模块132、紫外成像模块131成像的不足。
[0035] 结合图4所示，一实施例中，所述控制模块140包括工控机141及发送端光端机142，所述成像模块130及发送端光端机142均与工控机141电性连接；所述船载工作站120包括数据工作站121及接收端光端机122，所述发送端光端机142与接收端光端机122通信连接，所述工控机141用于通过发送端光端机142和接收端光端机122将成像模块130获取的图像传输至数据工作站121。以发送端光端机142与接收端光端机122之间的通信连接实现图像传输的方式简单、且迅速。
[0036] 结合图4所示，一实施例中，所述船载工作站120还包括GPS模块123，所述GPS模块123与所述数据工作站121电性连接，所述GPS模块123用于记录成像模块130获取图像的位置和时间。如此可只做带有多金属结合丰度值的位置标识，如此利于多金属结核的勘探。
[0037] 一实施例中，所述多金属结核采样系统10还包括高度计200，所述高度计200搭载于深海拖体150上。所述高度计200用于深海拖体150与海底之间的距离，以免深海拖体150触及海底。
[0038] 一实施例中，所述多金属结核采样系统10还包括电压转换器210，所述电压转换器210与所述工控机141电性连接。
[0039] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多
修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的
基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由
权利要求书所确定的保护范围内。
