在水下信息的采集、处理和传输过程中,水下环境的实时监测和资源的探索需要使用到摄像系统及各种传感器,从而可以准确、快速地完成水下信息采集以及资源开发等任务。针对水下信息传输的需求,本文设计并实现了一套基于光纤通信的水下视频传输系统,完成了视频信号无压缩、数字化、实时的远距离传输,并对捕获的鱼类视频信息进行分析和处理。该系统主要由五部分组成,包括视频源获取部分、数据处理部分、光纤数据传输部分、系统控制部分和视频采集存储部分。视频源的获取是通过3G-SDI摄像头完成的,并加入蓝光光源进行水下探测照明。数据处理部分是传输系统的核心,主要负责视频数据的处理和高清无损传输。光纤数据传输部分主要由光发射端和光接收端组成,并进行光电/电光转换,光纤是其中高速传输的通信信道。系统控制部分完成控制SDI摄像头的开关、电机的旋转和光源的开断,以及整个系统的供电。最后是视频采集存储部分,采集并存储光接收端的视频信号。在硬件设计上,以FPGA/CPLD为核心处理板,主要完成视频数据的模数和数模转换,以及组合逻辑和时序逻辑的分析等,低功耗的单片机为辅,完成系统的控制。在光纤数据传输中,使用了光发射模块和光接收模块,发射端为完成光纤中信号的传输,进行电信号到光信号的转换,接收端将光信号转换为电信号,以便还原出视频数据。数据要在光纤中传输必须要对信号进行编解码,主要使用的是8B/10B编解码方法。在软件设计上,监控界面主要使用pycharm开发工具和python语言进行设计,更直观的显示出视频数据。同时使用Visual Studio 2017开发工具和OpenCV进行了水下视频图像处理,采用帧间差分法和基于混合高斯模型的背景分离法对鱼类进行检测,可以判断出鱼的轨迹和数量。