CN110830689A - 一种具有防起雾功能的摄像头、防雾控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防起雾功能的摄像头，包括控制器和与控制器电性连接的温度测量模块、第一温湿度测量模块、第二温湿度测量模块、加热模块；所述温度测量模块用于将测量到的镜头本体处的温度信号传输至控制器，所述第一温湿度测量模块用于将测量到的摄像头外部的温湿度信号传输至控制器，所所述第二温湿度测量模块用于将测量到的摄像头壳体内的温湿度信号传输至控制器；所述控制器根据接收到的信号判断是否控制加热模块工作。本发明还公开了一种摄像头防雾控制方法和存储介质。本发明的具有防起雾功能的摄像头通过判断镜片的温度是否降低接近至结露温度，来控制打开摄像头内部的加热模块以提升镜片温度，防止镜片起雾。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像头设备技术领域，尤其涉及一种具有防起雾功能的摄像头、防雾控制方法及存储介质。
背景技术
日常生活中，经常会遇到多种多样的摄像头，例如路口的监控摄像、高速的超速拍照摄像头、小区的监控摄像头等等；未来会有更多的摄像头来监控现场信息，保护我们的公共安全。摄像头(CAMERA或WEBCAM)又称为电脑相机、电脑眼、电子眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。
目前监控类行业中，普遍存在了一个问题，就是摄像头的镜片在天气骤冷的环境下，镜片表面会出现起雾的现象，导致用户看到的图像为白茫茫的一片，无法具体查看到现场信息，如果刚好此时为重要的记录信息，那么会导致客户丢失掉关键信息，如果刚好为案件现场，那么很容易导致丢失重要的视频证据。
并且随着智慧城市的发展，监控摄像头充当着重要的角色。不仅对现场进行图像分析，类似于天眼等功能，同样还可以测量现场的空气质量等信息。但是上述的户外摄像头均面临一个问题，即镜片起雾的问题。摄像头的镜片一旦起雾，图像分析的功能就立刻失效。
市面上目前采用的方法有两种：
①镜片的外部带雨刷，在表面结水的时候开启镜片雨刷，刷掉表面的雨水，但是该现象仅能除去水珠，当镜片起水雾的时候无法解决。
②当镜片起雾时，摄像头内部可以增加风扇功率，镜片加热等方法，但是该方法需要客户人为操作，手动打开加热功能；但是如果不在上班期间，无人值守的情况下，该问题还会继续出现；而且此方法实现时，镜片已经起雾，监控现场处于失效状态。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有防起雾功能的摄像头，其能解决摄像头镜片在外界环境的作用下导致起雾的现象。
本发明的目的之二在于提供一种摄像头防雾控制方法，其能解决摄像头镜片在外界环境的作用下导致起雾的现象。
本发明目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能解决摄像头镜片在外界环境的作用下导致起雾的现象。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种具有防起雾功能的摄像头，包括镜头本体和摄像头壳体，所述镜头本体与摄像头壳体相接，包括控制器和与控制器电性连接的温度测量模块、第一温湿度测量模块、第二温湿度测量模块、加热模块；
所述温度测量模块设置于镜头本体处，所述温度测量模块用于将测量到的镜头本体处的温度信号传输至控制器，所述第一温湿度测量模块设置于摄像头外部，所述第一温湿度测量模块用于将测量到的摄像头外部的温湿度信号传输至控制器，所述第二温湿度测量模块设置于摄像头壳体内部，所述第二温湿度测量模块用于将测量到的摄像头壳体的内的温湿度信号传输至控制器；所述控制器根据接收到的数值判断是否控制加热模块工作。
进一步地，所述温度测量模块为RC测温电路或者为温湿度传感器。
进一步地，所述第一温湿度测量模块和第二温湿度测量模块均为温湿度传感器。
进一步地，所述温湿度传感器的型号为SHT11或者AM2320。
进一步地，所述加热模块为PTC发热体。
进一步地，还包括与控制器电性连接的散热风扇，所述控制器根据获取到的散热风扇的功率来调整加热模块的功率大小。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种摄像头防雾控制方法，包括如下步骤：
接收步骤：接收摄像头外传输的第一温湿度信号以及摄像头壳体内的第二温湿度信号，并获取镜头本体处的温度值；
计算步骤：根据镜头本体处的温度值、第一温湿度信号和第二温湿度信号分别计算得到第一结露温度和第二结露温度；
判断步骤：判断检测到的镜头本体处的温度值是否接近第一结露温度以及第二结露温度，如果是，则控制加热模块工作。
进一步地，所述计算步骤中的结露计算公式具体如下：
Td＝b×[a×log(e×6.11)-1]；
e＝f×Es；Es＝E0×10×a×t×b+t；
其中，Td是当前环境空气的结露温度；e是当前环境空气的水蒸气压；a、b是参数，当当前环境温度大于零度时，a＝7.5，b＝237.3；当当前环境温度小于等于零度，a＝9.5，b＝265.5；f是当前环境空气的相对湿度；Es是当前环境空气的饱和水蒸汽压；E0是当前环境温度为零度时的空气饱和水蒸汽压，取E0＝6.11hpa；t是当前环境温度。
进一步地，在所述判断步骤之后还包括散热功率获取步骤：获取摄像头处的散热风扇的散热功率，根据散热功率确定加热模块的功率大小以及加热时间。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二中任意一项所述的一种摄像头防结露控制方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的具有防起雾功能的摄像头通过检测镜片的温度、摄像头内部的温湿度数据以及摄像头外部的温湿度数据计算得到镜片的结露温度，当镜片的温度降低接近至结露温度时，控制打开摄像头内部的加热模块以提升镜片温度，防止镜片起雾。
附图说明
图1为实施例一的具有防起雾功能的摄像头的结构图；
图2为实施例一的具有防起雾功能的摄像头电路原理框图；
图3为实施例二的摄像头防雾控制方法的流程图。
附图标记：1、镜头本体；2、摄像头壳体；3、控制器；4、温度测量模块；5、第一温湿度测量模块；6、第二温湿度测量模块；7、加热模块。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
在现有技术中，有的镜片的外部带雨刷，无法除雾，雨刷有比较粗糙的表面，在清洁镜片时，仅能处理大颗粒的水珠，而水雾无法处理干净，而且在起雾的过程中，即使清洁了镜片表面，但是在环境的作用下仍然会继续起雾，此时需要不停的打开雨刷，同样会影响现场的图像记录。
除雾采用人为操作，当镜片起雾时，人工进行加热除雾，但是需要人员值守，而且起雾的时间大多为夜晚温度骤降时，增加人员值守会增加人工成本，而且晚上的精力匮乏，可能无法及时解决起雾问题。
还存在除雾的滞后性，由于镜片在起雾后才进行干预，本身就存在滞后的现象，从起雾的时间开始计算到后续的处理，中间存在时间的延迟风险，现场可靠性大打折扣。基于上述原因，在本实施例设计了一种具有防起雾功能的摄像头，如图1和图2所示，包括镜头本体1和摄像头壳体2，所述镜头本体1与摄像头壳体2相接，包括控制器3和与控制器3电性连接的温度测量模块4、第一温湿度测量模块5、第二温湿度测量模块6、加热模块7；
所述温度测量模块4设置于镜头本体1处，所述温度测量模块4用于将测量到的镜头本体1处的温度信号传输至控制器3，所述第一温湿度测量模块5设置于摄像头外部，所述第一温湿度测量模块5用于将测量到的摄像头外部的温湿度信号传输至控制器3，所述第二温湿度测量模块6设置于摄像头壳体2内部，所述第二温湿度测量模块6用于将测量到的摄像头壳体2内的温湿度信号传输至控制器3；所述控制器3根据接收到的信号判断是否控制加热模块7工作。
在本实施例中，更为优选地，所述温度测量模块4为RC测温电路或者为温湿度传感器。由于只需要测量镜头处的温度，而不需要对湿度进行测量，故而在设置时，仅需要设置温度检测即可，不需要另外设置湿度检测，但是在实施过程中，为了便于对器件进行统一，可以采用温湿度传感器，这样更加便于统一采购器件。
更为优选地，所述第一温湿度测量模块5和第二温湿度测量模块6均为温湿度传感器。且所述温湿度传感器的型号为AHT10或者AM2320。这里的测量模块可以设置为温度传感器和湿度传感器的组合，也可以直接设置为温湿度传感器，在进行电路组装时，可以根据实际需求来进行设置。
更为优选地，所述加热模块7为PTC发热体或者电热管。
更为优选地，还包括与控制器3电性连接的散热风扇，所述控制器3根据获取到的散热风扇的功率来调整加热模块7的功率大小。由于不同摄像头其自身功率不同，故而设置散热风扇也会有不同，散热风扇会对器件内的湿度以及温度产生影响，故而在进行加热模块7的功率设置时，需要参考散热风扇的功率大小。
本实施例的具体原理：结露是指空气中的水汽能达到饱和状态时，若环境温度继续下降，开始出现空气中过饱和的水汽凝结水析出的现象。结露现象发生很多地方，比如镜片，冰镇饮料，粮食，建筑墙体，空调设备等。
当空气中的水汽含量不变，随着环境温度的下降，空气的湿度逐渐升高。当温度下降到一定程度时，空气中的水汽能达到饱和状态，即空气湿度为100％。若环境温度继续下降，开始出现空气中过饱和的水汽凝结水析出的现象称为结露。出现“结露”的温度称为结露温度简称为“露点”。镜片表面结露就会成雾状的形式，我们通俗称为起雾。
在本实施例中通过安装多个温湿度传感器，分别检测摄像头内部温湿度，外部温湿度以及摄像头的镜片温度，通过三个数据进行起雾温度点计算，当镜片的温度将要接近起雾温度点时，自动提前打开加热装置，镜片就永远不会起雾，同时解决了滞后、人工检测等问题。
本实施例有如下几个优点：1、自动化防起雾，该实施例为自动化操作，传感器与加热系统联动，当除雾的系统模块检测到镜片温度接近起雾点时，及时打开加热功能，放置镜片出现起雾现象。2、节省能耗，由于摄像头是根据实时的环境数据及时做出判断，精确的控制加热功率以及加热时间，完美的达到放除雾的要求，以最小的功耗完成除雾工作，节省不必要的能耗。3、节省人工，传感器与摄像头自动联动，不需要人工现场干预，节省人力资源。4、提前预防，当环境快要到结露的温度点提前打开开关，提前预防结露现象发生，做到24小时正常监控。
实施例二
如图3所示，本实施例提供了一种摄像头防雾控制方法，包括如下步骤：
S1：摄像头外传输的第一温湿度信号以及摄像头壳体内的第二温湿度信号，并获取镜头本体处的温度值；
S2：根据镜头本体处的温度值、第一温湿度信号和第二温湿度信号分别计算得到第一结露温度和第二结露温度；不是固定值,起雾的温度点是根据内外环境的温湿度和镜片的温度这几个数据实时变化的,有专门的算法计算起雾的温度点。所述计算步骤中的结露计算公式具体如下：
Td＝b×[a×log(e×6.11)-1]；
e＝f×Es；Es＝E0×10×a×t×b+t；
其中，Td是当前环境空气的结露温度；e是当前环境空气的水蒸气压；a、b是参数，当当前环境温度大于零度时，a＝7.5，b＝237.3；当当前环境温度小于等于零度，a＝9.5，b＝265.5；f是当前环境空气的相对湿度；Es是当前环境空气的饱和水蒸汽压；E0是当前环境温度为零度时的空气饱和水蒸汽压，取E0＝6.11hpa；t是当前环境温度。
S3：判断检测到的镜头本体处的温度值是否接近第一结露温度以及第二结露温度，如果是，则控制加热模块工作。
S4：获取摄像头处的散热风扇的散热功率，根据散热功率确定加热模块的功率大小以及加热时间。由于不同摄像头其自身功率不同，故而设置散热风扇也会有不同，散热风扇会对器件内的湿度以及温度产生影响，故而在进行加热模块的功率设置时，需要参考散热风扇的功率大小。
本实施例的目的是采用多个温湿度传感器进行镜片起雾的露点温度计算，在镜片温度降低到将要达到起雾的温度时，自动提前打开加热装置，提升镜片温度，自动防止镜片起雾，在起雾前自动进行规避处理，防患于未然。同时整个操作为自动化处理，无需人为干预与监控人员值守，节省了人工成本。同时由于镜片永远不会起雾，所以不存在滞后的风险。
摄像头通过三个温湿度传感器的数值，来计算出镜片表面的起雾温度，此时当镜片表面的温度接近起雾的温度时，传感器将信号反馈给摄像头，摄像头接收到快要起雾的信号时，就打开摄像头的加热部分，抬高镜片的温度，使镜片远离起雾温度，从而保护镜片不出现起雾现象。
实施例三
实施例三公开了一种计算机可读存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例二的一种摄像头防雾控制方法。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述基于内容更新通知装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种具有防起雾功能的摄像头，包括镜头本体和摄像头壳体，所述镜头本体与摄像头壳体相接，其特征在于，包括控制器和与控制器电性连接的温度测量模块、第一温湿度测量模块、第二温湿度测量模块、加热模块；
所述温度测量模块设置于镜头本体处，所述温度测量模块用于将测量到的镜头本体处的温度信号传输至控制器，所述第一温湿度测量模块设置于摄像头外部，所述第一温湿度测量模块用于将测量到的摄像头外部的温湿度信号传输至控制器，所述第二温湿度测量模块设置于摄像头壳体内部，所述第二温湿度测量模块用于将测量到的摄像头壳体内的温湿度信号传输至控制器；所述控制器根据接收到的信号判断是否控制加热模块工作。
2.如权利要求1所述的一种具有防起雾功能的摄像头，其特征在于，所述温度测量模块为RC测温电路或者为温湿度传感器。
3.如权利要求1所述的一种具有防起雾功能的摄像头，其特征在于，所述第一温湿度测量模块和第二温湿度测量模块均为温湿度传感器。
4.如权利要求3所述的一种具有防起雾功能的摄像头，其特征在于，所述温湿度传感器的型号为AM2320或者AHT10。
5.如权利要求1所述的一种具有防起雾功能的摄像头，其特征在于，所述加热模块为PTC发热体。
6.如权利要求1所述的一种具有防起雾功能的摄像头，其特征在于，还包括与控制器电性连接的散热风扇，所述控制器根据获取到的散热风扇的功率来调整加热模块的功率大小。
7.一种摄像头防雾控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收步骤：接收摄像头外传输的第一温湿度信号以及摄像头壳体内的第二温湿度信号，并获取镜头本体处的温度值；
计算步骤：根据镜头本体处的温度值、第一温湿度信号和第二温湿度信号分别计算得到第一结露温度和第二结露温度；
判断步骤：判断检测到的镜头本体处的温度值是否接近第一结露温度以及第二结露温度，如果是，则控制加热模块工作。
8.如权利要求7所述的一种摄像头防雾控制方法，其特征在于，所述计算步骤中的结露计算公式具体如下：
Td＝b×[a×log(e×6.11)-1]；
e＝f×Es；Es＝E0×10×a×t×b+t；
其中，Td是当前环境空气的结露温度；e是当前环境空气的水蒸气压；a、b是参数，当当前环境温度大于零度时，a＝7.5，b＝237.3；当当前环境温度小于等于零度，a＝9.5，b＝265.5；f是当前环境空气的相对湿度；Es是当前环境空气的饱和水蒸汽压；E0是当前环境温度为零度时的空气饱和水蒸汽压，取E0＝6.11hpa；t是当前环境温度。
9.如权利要求7所述的一种摄像头防雾控制方法，其特征在于，在所述判断步骤之后还包括散热功率获取步骤：获取摄像头处的散热风扇的散热功率，根据散热功率确定加热模块的功率大小以及加热时间。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7-9中任意一项所述的一种摄像头防雾控制方法。
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