CN113791514A - 一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人 - Google Patents

一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人，涉及摄像防护技术领域，包括壳体、透镜和清扫机构，壳体一端设有开孔，透镜配合开孔形成视窗，透镜包括用于使可见光透射的第一镜片和用于使红外辐射透射的第二镜片，第一镜片上设有对应设备红外成像位置的通孔，第二镜片嵌入通孔内；清扫机构安装在壳体上，其清扫刷通过摆动对视窗对应的透镜进行清扫；通过在可见光透射镜片上嵌入红外光线透射镜片，双目热成像设备能够分别采集穿过第一镜片的可见光和穿过第二镜片的辐射红外光线，满足双目热成像设备对透镜透射效果的需求，结合壳体对双目热成像设备进行全面防护。

Description

一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人
技术领域
本公开涉及摄像防护技术领域，特别涉及一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人。
背景技术
喷雾式消杀机器人适用于各大农贸市场、商场、公园广场、车站、停车场、居民社区、街道等户外和大型室内场所，可代替一线人员进入易交叉感染的公共区域和防疫车不能到达的偏僻狭窄通道进行作业，提高精准消杀防疫作业能力，大大提高日常防疫消毒工作效率。喷雾式消杀机器人配备的双目热成像相机既可以实现云端监控，也可以实现行人体温测量报警，但由于喷雾会造成相机镜头产生水雾和污染，导致双目相机成像质量较差，因此迫切需要一种专用于双目相机的防护装置及设备。
目前多采用定期人工清理的方式来保证镜头的洁净度，或是通过增加保护壳预留透射视窗的方式来实现外部防护。但是，清理污染过程不仅要额外增加劳动力，而且容易划伤镜头镜片，造成不可逆损伤，直接影响成像效果；而现有的保护壳的透射视窗所安装的玻璃多为普通透明玻璃，只适用于单目光学摄像机，而对于双目热成像摄像机，普通玻璃会阻隔辐射的红外光线，导致热成像摄像机无法正常工作，而将普通玻璃整个替换为锗玻璃等能够透射红外光线的透镜，虽然能够使热成像摄像机能够正常工作，但因锗玻璃的透光性极差而导致可见光摄像机无法正常成像；难以满足双目热成像设备的防护需求。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于双目热成像的防护装置及喷雾式消杀机器人，通过在可见光透射镜片上嵌入一面为碳膜、一面为增透膜的锗玻璃镜片，双目热成像设备能够分别采集穿过第一镜片的可见光和穿过第二镜片的辐射红外光线，满足双目热成像设备对透镜透射效果的需求，结合壳体对双目热成像设备进行全面防护。
本公开的第一目的是提供一种用于双目热成像的防护装置，采用以下技术方案：
包括壳体、透镜和清扫机构，壳体一端设有开孔，透镜配合开孔形成视窗，透镜包括用于使可见光透射的第一镜片和用于使红外辐射透射的第二镜片，第一镜片上设有对应设备红外成像位置的通孔，第二镜片嵌入通孔内；清扫机构安装在壳体上，其清扫刷通过摆动对视窗对应的透镜进行清扫。
进一步地，所述壳体内部设有滑槽，透镜与滑槽滑动配合，用于改变透镜与开孔的相对位置。
进一步地，沿透镜厚度方向上，透镜侧面与滑槽配合，透镜一端端面与开孔端面贴合，另一端面朝向壳体内部空腔。
进一步地，沿透镜厚度方向上，透镜侧面与滑槽配合，透镜一端端面与开孔端面贴合，另一端面朝向壳体内部空腔。
进一步地，所述清扫机构还包括驱动件、传感器，驱动件输出端连接清扫刷，传感器获取外界温湿度信息并发送至控制器，控制器用于控制雨刷电机的启停及工作速度。
进一步地，所述壳体上部设有上盖，上盖一端转动连接壳体，用于通过转动开启或封堵壳体顶部开口，开孔所在壳体端面上设有遮阳板，遮阳板一端连接壳体，另一端向远离壳体方向延伸形成悬臂结构。
进一步地，所述壳体内部腔体安装有用于配合设备的固定架，固定架滑动配合壳体内壁，并能够通过紧固件固定。
进一步地，所述壳体上设有机罩安装孔和线路孔。
进一步地，所述第二镜片朝向壳体内部的一侧覆有增透膜，远离壳体内部的一侧覆有碳膜。
进一步地，所述清扫刷间歇工作，用于对透镜朝向壳体外的部分进行往复清扫。
本公开的第二目的是提供一种喷雾式消杀机器人，利用如上所述的用于双目热成像的防护装置，还包括双目热成像设备，双目热成像设备本体安装在壳体内。
与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
(1)通过在可见光透射镜片上嵌入一面为碳膜、一面为增透膜的锗镜片，双目热成像设备能够分别采集穿过第一镜片的可见光和穿过第二镜片的辐射红外光线，满足双目热成像设备对透镜透射效果的需求，结合壳体对双目热成像设备进行全面防护；
(2)通过设置透镜封堵壳体开孔，形成视窗作为内部双目热成像设备的成像光线透射路径，结合温湿传感器和自主清扫机构对透镜外侧进行清理，保证了透镜的最佳清晰度，从而保证雾气下的双目相机最佳成像效果；
(3)通过透镜与滑槽的配合，使得透镜能够沿滑槽滑动进行位置调整，适应双目热成像设备两个镜头位置和间距；结合壳体内的固定架，对设备的安装位置进行调整，满足设备成像时的姿态需求；
(4)一面为碳膜、一面为增透膜的锗玻璃镜片实现对红外光线的透射，碳膜朝外，可增加使用寿命；增透膜朝向内侧，避免接触空气、水分导致的腐蚀；
(5)摄像头防护装置视窗镜面外置变速雨刷，该雨刷可根据防护装置壳体外置的温湿传感器检测到的数据来实时地改变雨刷的工作速度，以达到最佳的除雾效果，保证双目相机的最佳成像质量，延长雨刷电机的使用寿命。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1、2中防护装置的外部结构示意图；
图2为本公开实施例1、2中防护装置的内部结构示意图。
图中，1、上盖，2、遮阳板，3、第二镜片，4、清扫刷，5、第一镜片，6、驱动件，7、壳体，8、传感器，9、压紧件，10、保持架，11、固定架，12、紧固件，13、安装孔，14、线路孔，15、固定件。
具体实施方式
实施例1
本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提供一种用于双目热成像的防护装置。
主体为壳体7结构，包括一个一端开孔的空腔，空腔用于容纳双目热成像设备，端部开孔配合有透镜，从而形成透射光线的视窗，所透过的光线为能够被双目热成像设备所获取的可见光和红外光线，共同实现双目热成像。
壳体7结合透镜形成一个相对密封的空腔，对内部的双目热成像设备进行防护，为了满足双目热成像设备对透射光线的需求，透镜包括用于使可见光透射的第一镜片5和用于使红外辐射透射的第二镜片3，第一镜片5上设有对应设备红外成像位置的通孔，第二镜片3嵌入通孔内。
在本实施例中，所述的第一镜片5能够满足可见光透射的需求，可以选用透明玻璃，从而可见光能够被双目热成像设备的可见光摄像机获取，进行成像；第二镜片3能够满足辐射红外光线透射的需求，可以选用锗玻璃等能够使红外光线穿透的材料，从而外部辐射红外光线能够被双目热成像设备的红外摄像机获取，进行成像。
采用壳体7配合透镜结构对内部设备进行防护后，整体工作的环境容易受到污染，因此同样需要对透镜进行清理；配置有相应的清扫机构，清扫机构安装在壳体7上，其清扫刷4通过摆动对视窗对应的透镜进行清扫。
壳体7内部能够适应不同的双目热成像设备，但是不同的双目热成像设备的体积、长度、形态各不相同，因此，为了适应设备结构，保证设备镜头能够适应透镜位置，以获取良好的成像效果，分别对透镜的支架部分和设备的支撑部分做出相应的调整。
具体的，对于透镜与壳体7的配合，壳体7内部设有滑槽，透镜与滑槽滑动配合，用于改变透镜与开孔的相对位置；在透镜改变与开孔相对位置的同时，也改变了透镜与双目热成像设备的相对位置，因此，可以通过滑动调节透镜适应设备的姿态，满足光线的透射需求。
当然，可以理解的是，其位置调整为在垂直于开孔轴线平面内进行，如图1所示，透镜能够进行水平方向和竖直方向的调整，以使得第二透镜的位置满足热成像摄像机的需求。另外，为了保证位置调节过程中，壳体7侧壁的干涉，壳体7侧壁上设置有相应的避让孔，扩大透镜的调整范围，但尽量避免透镜探出壳体7外，从而减少与外部的干涉，避免碰撞损坏。
需要指出的是，透镜在调整过程中，为了保证对内部设备的保护效果，透镜始终对开孔进行遮挡，透镜移动过程中，保证透镜边沿不与开孔相交，从而避免产生孔洞使异物进入空腔内。
进一步地，为了保证密封效果，沿透镜厚度方向上，透镜侧面与滑槽配合，透镜一端端面与开孔端面贴合，另一端面朝向壳体7内部空腔。透镜通过保持架10固定，壳体7内安装有保持架10，保持架10抵接在透镜远离开孔的一面，使透镜贴合开孔端面。
如图2所示，保持架10的形状与透镜、开孔的形状相适应，保持架10为框架结构，能够接触透镜四周并进行压紧，避让视窗位置，从而避免对光线透射路径的遮挡；保持架10通过压紧件9安装在壳体7内壁上，在移动透镜时，先松动压紧件9，使得透镜松动后对其进行滑动；在移动透镜后，拧紧压紧件9，使得透镜位置与壳体7位置相固定。
对于壳体7的结构，壳体7上部设有上盖1，上盖1一端转动连接壳体7，用于通过转动开启或封堵壳体7顶部开口，开孔所在壳体7端面上设有遮阳板2，遮阳板2一端连接壳体7，另一端向远离壳体7方向延伸形成悬臂结构。壳体7配合上盖1的位置安装有固定件15，方便上盖1的开启和固定。
壳体7内部腔体安装有用于配合设备的固定架11，固定架11滑动配合壳体7内壁，并能够通过紧固件12固定。
通过透镜与滑槽的配合，使得透镜能够沿滑槽滑动进行位置调整，适应双目热成像设备两个镜头位置和间距；结合壳体7内的固定架11，对设备的安装位置进行调整，满足设备成像时的姿态需求。
通过设置透镜封堵壳体7开孔，形成视窗作为内部双目热成像设备的成像光线透射路径，结合自主清扫机构对透镜外侧进行清理，保证透镜的清洁，从而有利于提高成像效果。
具体的，对于清扫机构，清扫机构还包括驱动件6、传感器8，驱动件输出端连接清扫刷4，传感器8获取外界温湿度信息并发送至控制器，控制器用于控制驱动件的启停及工作速度；清扫刷4根据实际环境数据变速工作，用于对透镜朝向壳体7外的部分进行往复清扫。
在本实施例中，驱动件可以选用速度可调的步进电机，也可以采用能够进行回转运动的伺服电机。当采用电动机时，可以控制电动机进行周期性正反转，满足清扫刷4的往复摆动需求。
同样的，对于传感器8，可以采用温湿度传感器8，采集壳体7所处周边环境的温度、湿度信息，当温湿度信息达到某一设定条件范围内时，判定透镜上附着的水雾达到某一程度，控制器驱动雨刷电机按照某一速度进行工作，从而带动清扫刷4往复摆动清理透镜；当传感器采集的温湿度信息达到下一条件时，控制器驱动雨刷电机按照下一条件对应速度进行工作
对于清扫刷4，可以选用橡胶刮雨器，能够在不损伤透镜的基础上，清理透镜上附着的雾气和污物。
壳体7上设有机罩安装孔13和线路孔14，壳体7通过机罩安装孔13安装在外部固定结构上，双目热成像设备的线路可以穿过线路孔14与外部主控设备连接，将获取的影像信号发送至外部真空设备成像。
实施例2
本公开的另一典型实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种喷雾式消杀机器人，利用如实施例1中所述的用于双目热成像的防护装置。
喷雾式消杀机器人还包括双目成像设备双目热成像设备本体安装在壳体7内，双目成像设备的可见光摄像机穿过透镜的第一透镜采集外部影像，红外摄像机穿过透镜的第二透镜采集外部影像。
通过在可见光透射镜片上嵌入红外光线透射镜片，双目热成像设备能够分别采集穿过第一镜片5的可见光和穿过第二镜片3的辐射红外光线，满足双目热成像设备对透镜透射效果的需求，结合壳体7对双目热成像设备进行全面防护。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于双目热成像的防护装置，其特征在于，包括壳体、透镜和清扫机构，壳体一端设有开孔，透镜配合开孔形成视窗，透镜包括用于使可见光透射的第一镜片和用于使红外辐射透射的第二镜片，第一镜片上设有对应设备红外成像位置的通孔，第二镜片嵌入通孔内；清扫机构安装在壳体上，其清扫刷通过摆动对视窗对应的透镜进行清扫。
2.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述壳体内部设有滑槽，透镜与滑槽滑动配合，用于改变透镜与开孔的相对位置。
3.如权利要求2所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，沿透镜厚度方向上，透镜侧面与滑槽配合，透镜一端端面与开孔端面贴合，另一端面朝向壳体内部空腔。
4.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述壳体内安装有保持架，保持架抵接在透镜远离开孔的一面，使透镜贴合开孔端面。
5.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述清扫机构还包括驱动件、传感器，驱动件输出端连接清扫刷，传感器获取外界湿度信息并发送至控制器，控制器用于控制驱动件的启停及工作频率。
6.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述壳体上部设有上盖，上盖一端转动连接壳体，用于通过转动开启或封堵壳体顶部开口，开孔所在壳体端面上设有遮阳板，遮阳板一端连接壳体，另一端向远离壳体方向延伸形成悬臂结构。
7.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述壳体内部腔体安装有用于配合设备的固定架，固定架滑动配合壳体内壁，并能够通过紧固件固定；所述壳体上设有机罩安装孔和线路孔。
8.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述第二镜片朝向壳体内部的一侧覆有增透膜，远离壳体内部的一侧覆有碳膜。
9.如权利要求1所述的用于双目热成像的防护装置，其特征在于，所述清扫刷间歇工作，用于对透镜朝向壳体外的部分进行往复清扫。
10.一种喷雾式消杀机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的用于双目热成像的防护装置，还包括双目成像设备，双目热成像设备本体安装在壳体内。
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