CN116528025A - 一种巡检车除雾镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巡检车除雾镜头，属于摄像头技术领域，包括机体、摄像头、FPC电热膜以及清洁组件，所述摄像头设置于所述机体侧方，所述摄像头外侧装配有用于防护的辅助件，所述FPC电热膜安装在所述摄像头的镜头玻璃内侧且连接有控制电路，所述清洁组件设置于所述摄像头同侧上方，所述机体顶部设有用于储存清洁液体的水箱组件，所述水箱组件与所述清洁组件之间连接有液体泵，所述清洁组件包括与所述辅助件铰接的盖体，所述盖体内转动有多个用于喷出液体的第一管体和第二管体。本发明通过对摄像头加热和多方位喷淋，实现潮湿环境下除雾功能的同时，对镜头具有防护和散热效果，提高了巡检时的准确度和安全性。

Description

一种巡检车除雾镜头

技术领域

本发明属于摄像头领域，具体涉及一种巡检车除雾镜头。

背景技术

摄像头又称为电脑相机、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，随着智慧的交通系统不断地发展并应用于各种领域，其中车牌识别是交通系统的重要组成部分。车牌识别是在摄像头的基础上利用图像处理等技术，从拍摄图像中提取车牌特征信息并识别车牌。车牌自动识别帮助人们高效识别图片，过程中不需要人工参与，目前广泛应用于地下停车场收费站等公共场所，

在使用传统的用于车牌识别的摄像头时，如遇比较恶劣的环境比如雨天、雪天、雾天或比较潮湿的环境，由于检视的摄像头固定不移动的特性，摄像机的镜头前都会凝结水滴或者雾气，这些水滴或者雾气如果不及时清理会影响摄像头的监控功能，遇到大风天气情况时，飞砂或底面垃圾可能磨损或遮挡摄像机镜头，监控人员难以在第一时间及时采取措施，影响识别工作；且由于车辆频繁出入停车场所，驾驶人员因操作不当而误撞摄像头的风险较大，传统的摄像头仅依靠其壳体上方设置的挡板提供保护，其防撞效果差，镜头容易破碎。

申请号为US12737813的美国发明专利，公开了镜头清洁机构以及投影镜头显示装置，该发明包括清洁单元，清洁单元覆盖地设置于摄像机包含的透镜表面外侧区域，在受外力作用时，清洁单元会沿着透镜表面以旋转的状态滑动，还包括透镜表面的保持件，保持件连接有驱动装置和控制装置，所述驱动装置和所述控制装置与清洁单元连接，所述驱动装置和所述控制装置驱使清洁单元旋转滑移。该发明能通过清洁单元的移动去除附着在摄像机透镜表面的凝结水滴、以及灰尘颗粒，保证摄像头监视或拍照功能稳定。但该发明在潮湿环境下应用于巡检和车牌识别时，摄像机透镜表面因温差而形成水雾，难以被移动的清洁单元去除，容易造成视线模糊导致无法识别车牌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能在低温潮湿环境下对巡视摄像头进行清洁、防护以保证高效、稳定的监控识别功能的巡检车除雾镜头。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种巡检车除雾镜头，包括：机体、摄像头、FPC电热膜和清洁组件，摄像头与清洁组件设置于机体同侧，FPC电热膜设于摄像头的镜头玻璃内侧且连接有控制电路，清洁组件用于对摄像头喷淋，清洁组件连接有用于储液的水箱组件以及液体泵，摄像头末端设有连接清洁组件的辅助件。FPC电热膜通过加热提高摄像头的镜头玻璃的温度，从而使镜片温度不小于相机内部温度，避免镜头起雾现象从而保证摄像头拍摄图像画面的清晰度，提高识别准确度，清洁组件通过液体泵将水箱组件内储存清洁液泵出对摄像头清洁，能清除摄像头镜头玻璃上附着的污垢、灰尘泥沙，避免摄像头视野受阻影响识别。

优选地，FPC电热膜呈开口环状且首尾形成回路，FPC电热膜与控制电路连接有正负极电线，控制电路通过FPC电热膜控制摄像头镜头温度。呈环状的FPC电热膜集中加热镜头玻璃靠近摄像头镜头的部分，有助于热量从环形的FPC中心处向外均衡扩散，提高除雾效果的同时降低了FPC电热膜的电能损耗，节约能源成本。

优选地，辅助件包括连接环，连接环装配连接在摄像头壳体外侧，连接环内固定有辅助镜片，辅助镜片与摄像头的镜头玻璃存在间隔，连接环内侧设有与摄像头壳体抵接的密封环。连接环可拆卸地与摄像头外壳连接，便于摄像头的更换或维修工作，辅助镜片与镜头玻璃、摄像头外壳、连接环以及密封环形成密封的腔体，降低了外界温度与镜头玻璃的温差，降低雾气产生可能，保证摄像头对车牌识别的准确度，另一方面，外部撞击辅助镜片或连接环时，密封圈能通过受压形变降低摄像头受到的撞击干涉，保护摄像头避免损坏。

优选地，清洁组件包括盖体，盖体与连接环铰接，盖体内侧配合连接环外侧设置，盖体内侧设置有储水壳，储水壳环绕布设且连通有多个第一管体，相邻第一管体之间连通有第二管体，任一第二管体外侧开设多个第一喷孔，液体泵的输出端与储水壳之间连接有管道。盖体能在连接环上摆动开合，在摄像头不使用或极端天气时能闭合盖体，形成摄像头的镜头保护，液体泵将清洁液体从水箱组件输入至储水壳后，分流至各个第一管体和第二管体并从第一喷孔喷出，实现对辅助镜片大范围的均匀清洁和除雾，保证摄像头捕捉图像清晰，在盖体闭合时，环绕布设的第一管体以及第二管体能通过管体的受压形变，以及挤压其内部水体吸收盖体受撞时的冲击，进一步提高对摄像头的保护作用。

优选地，还包括固定于盖体的插接管，插接管一端与液体泵输出端的管道连接，另一端穿过盖体端面且与储水壳之间配合设置有轴承，储水壳相对盖体转动设置，任一第一管体在管体一侧开设多个第二喷孔，第二喷孔朝向平行于盖体端面。插接管过渡连接液体泵与储水壳，且水体从各个第一管体侧方的第二喷孔喷出时，能形成各个第一管体单侧的推进力，使整个储水壳通过轴承相对盖体旋转，一方面扩大对辅助镜片的清洁范围，另一方面，旋转的水体在离心力作用下向外扩散，实现降低水体对辅助镜片的冲击力从而保护辅助镜片的同时，避免直射水流接触辅助镜片后反弹至盖体内造成污渍残留，旋转水流更有利于带动周围气流流动，降低辅助镜片起雾可能，第一管体旋转时，第二管体能带动第一管体相对盖体在轴向方向上抖动，形成对辅助镜片不同的冲击水流，提高清洗效率，同时抖动水流带动辅助镜片挤压密封环发生轻微抖动，有利于加速辅助镜头上残留液体的抖落，防止清洁液在镜头表面形成水膜发生光折射，影响图像识别准确度。

优选地，水箱组件包括设置于机体顶端的水箱，水箱侧壁底部开设有出水口且与液体泵的输入端连接有管道，水箱内设有隔板，隔板水平设置于出水口上方，水箱底端与隔板之间纵向设置有滤板组，隔板阵列开设有圆孔，隔板与水箱顶端之间固定有支撑杆，支撑杆上轴向滑动连接有浮板。布设于机体顶端的水箱能同时吸收机体内部热量以及上方太阳光照热量，有助于散热防止机体内部设备过热影响运作，水箱通过滤板以及隔板形成多个过滤腔体对注入清洁液过滤颗粒物，一方面防止泵体以及管道堵塞，另一方面避免水体携带颗粒冲击辅助镜片造成磨损，影响图像识别，机体移动时水箱内液体晃动，带动浮板在支撑杆上滑移，一方面消耗水体震荡能量，降低噪声，且轴向移动的浮板能带动隔板上下层液体通过圆孔交换，实现水箱内液体搅拌，一方面提高液体均质化以提高清洗效果，另一方面防止颗粒物持续停留在滤板上造成水堵，同时也能使水箱内热量均布，避免局部温度过高造成触摸时的烫伤。

优选地，水箱上端开设有用于添加清洁液体的注水口，水箱上端还开设有排气口，排气口为对内吸气的单向阀体结构。水箱内清洁液体在被液体泵抽送时携带空气离开水箱，水箱内部气压变小，单向阀通过对内单向吸气补偿内部压强，防止内部气压过低导致液体泵输送液体困难，也避免内部气压过低导致注水口难以打开。

优选地，机体设有用于调节盖体的连接定位件，定位件包括与盖体铰接的摆杆，摆杆的末端铰接有弯钩，机体在盖体同侧设置有多个抓杆，多个抓杆呈上下布设且与机体壁体间距均不相同，任一抓杆两端与机体之间固定有杆体。通过调节摆杆时弯钩挂在不同高度的抓杆上，实现盖体打开状态下的姿态固定以及倾角调节，形成盖体对摄像头上方遮挡的调节，有利于机体在用有外部顶光源的室外场所使用，避免顶部光源干扰摄像头镜头影响图像识别。

优选地，控制电路包括设置于摄像头机体内部的温湿度一体传感器、数模转换器和MCU，MCU与温湿度一体传感器以及数模转换器电性连接，数模转换器用于转换温湿度一体传感器的传感信号至MCU。

本发明由于采用了可控温的FPC电热膜以及可调节的清洁组件对摄像头除雾和清洁，因而具有如下有益效果：FPC电热膜通过控制电路对镜头玻璃适应加热，实现稳定除雾；FPC的环状外形便于热量集中和均匀散发，降低能耗；盖体通过多个第一管体和第二管体实现对摄像头外侧清洗以及除雾；第一管体与第二管体的阵列布设能配合盖体对撞击缓冲，有利于保护摄像头；储水壳通过第一管体和第二喷孔能相对盖体旋转，形成旋转水流，提高清洁范围和降低对辅助镜片损伤，同时旋转能促使第一管体和第二管体抖动，形成强度不同的水体冲击，提高清洁效率；水箱对底部、顶部热量吸收，保护机体内部设备；水箱内的浮板在水体晃动作用下搅动液体，能提高液体均质化提高清洁能力；浮板搅动提高液体内热量均衡，避免水箱壳体局部过热烫伤皮肤；浮板促进颗粒物离开滤板，防止颗粒物持续堆积造成液体堵塞；盖体能通过定位件保持打开状态和姿态调节，便于对不同遮光效果，防止外部光源影响图像识别。因此，本发明是一种能在低温潮湿环境下对巡视摄像头进行清洁、防护以保证高效、稳定的监控识别功能的巡检车除雾镜头。

附图说明

图1为清洁组件、水箱组件与机体连接示意图；

图2为辅助件与盖体铰接示意图；

图3为辅助件与摄像头剖视示意图；

图4为第一管体与第二管体结构示意图；

图5为插接管与储水壳连接的局部剖视示意图；

图6为滤板组与水箱连接示意图；

图7为水箱半剖示意图；

图8为图1中A区域放大示意图。

附图标号：机体1；巡检端智能主机10；数据传输模块11；厘米级全球定位系统12；智能光敏补光灯13；摄像头2；连接环21；辅助镜片22；密封环23；FPC电热膜3；清洁组件4；盖体40；储水壳41；第一管体42；第二管体43；第一喷孔44；插接管45；轴承46；第二喷孔47；水箱组件5；水箱50；出水口51；隔板52；滤板组53；圆孔54；支撑杆55；浮板56；注水口57；排气口58；液体泵6；定位件7；摆杆70；弯钩71；抓杆72。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，一种巡检车除雾镜头，包括：机体1、摄像头2、FPC电热膜3和清洁组件4。

摄像头2与清洁组件4设置于机体1同侧，FPC电热膜3设于摄像头2的镜头玻璃内侧且连接有控制电路，清洁组件4用于对摄像头2喷淋，清洁组件4连接有用于储液的水箱组件5以及液体泵6，摄像头2末端设有连接清洁组件4的辅助件。

需要说明的是，机体1在上方设置有巡检端智能主机10和厘米级全球定位系统12，机体1在侧方设置，数据传输模块11，机体1在下方设有智能光敏补光灯13，智能光敏补光灯13布设于摄像头2同侧并固定于机体1底端；

巡检端智能主机10用于对采集的数据进行集合、分析、识别、并发送控制信号至外部无线连接的用于检视车辆的装置；

数据传输模块11用于对信号接收和转换后发送至巡检端智能主机10进行分析；

厘米级全球定位系统12用于对机体1定位，厘米级全球定位系统12包括内置的AI智能定位芯片，AI智能定位芯片用于机体1无信号时的可持续巡检；

智能光敏补光灯13用于对摄像头2拍摄环境自适应地补光，以提高图像获取清晰度。

FPC电热膜3通过加热提高摄像头2的镜头玻璃的温度，从而使镜片温度不小于相机内部温度，避免镜头起雾现象从而保证摄像头2拍摄图像画面的清晰度，提高识别准确度，清洁组件4通过液体泵6将水箱组件5内储存清洁液泵出对摄像头2清洁，能清除摄像头2镜头玻璃上附着的污垢、灰尘泥沙，避免摄像头2视野受阻影响识别。

FPC电热膜3呈开口环状且首尾形成回路，FPC电热膜3与控制电路连接有正负极电线，控制电路通过FPC电热膜3控制摄像头2镜头温度。呈环状的FPC电热膜3集中加热镜头玻璃靠近摄像头2镜头的部分，有助于热量从环形的FPC中心处向外均衡扩散，提高除雾效果的同时降低了FPC电热膜3的电能损耗，节约能源成本。

参见附图2-附图3，辅助件包括连接环21，连接环21装配连接在摄像头2壳体外侧，连接环21内固定有辅助镜片22，辅助镜片22与摄像头2的镜头玻璃存在间隔，连接环21内侧设有与摄像头2壳体抵接的密封环23。

连接环21可拆卸地与摄像头2外壳连接，便于摄像头2的更换或维修工作，辅助镜片22与镜头玻璃、摄像头2外壳、连接环21以及密封环23形成密封的腔体，降低了外界温度与镜头玻璃的温差，降低雾气产生可能，保证摄像头2对车牌识别的准确度，另一方面，外部撞击辅助镜片22或连接环21时，密封圈能通过受压形变降低摄像头2受到的撞击干涉，保护摄像头2避免损坏。

参见附图4，清洁组件4包括盖体40，盖体40与连接环21铰接，盖体40内侧配合连接环21外侧设置，盖体40内侧设置有储水壳41，储水壳41环绕布设且连通有多个第一管体42，相邻第一管体42之间连通有第二管体43，任一第二管体43外侧开设多个第一喷孔44，液体泵6的输出端与储水壳41之间连接有管道。

盖体40能在连接环21上摆动开合，在摄像头2不使用或极端天气时能闭合盖体40，形成摄像头2的镜头保护，液体泵6将清洁液体从水箱组件5输入至储水壳41后，分流至各个第一管体42和第二管体43并从第一喷孔44喷出，实现对辅助镜片22大范围的均匀清洁和除雾，保证摄像头2捕捉图像清晰，在盖体40闭合时，环绕布设的第一管体42以及第二管体43能通过管体的受压形变，以及挤压其内部水体吸收盖体40受撞时的冲击，进一步提高对摄像头2的保护作用。

参见附图5，一种巡检车除雾镜头还包括固定于盖体40的插接管45，插接管45一端与液体泵6输出端的管道连接，另一端穿过盖体40端面且与储水壳41之间配合设置有轴承46，储水壳41相对盖体40转动设置，任一第一管体42在管体一侧开设多个第二喷孔47，第二喷孔47朝向平行于盖体40端面。

插接管45过渡连接液体泵6与储水壳41，且水体从各个第一管体42侧方的第二喷孔47喷出时，能形成各个第一管体42单侧的推进力，使整个储水壳41通过轴承46相对盖体40旋转，一方面扩大对辅助镜片22的清洁范围，另一方面，旋转的水体在离心力作用下向外扩散，实现降低水体对辅助镜片22的冲击力从而保护辅助镜片22的同时，避免直射水流接触辅助镜片22后反弹至盖体40内造成污渍残留，旋转水流更有利于带动周围气流流动，降低辅助镜片22起雾可能，第一管体42旋转时，第二管体43能带动第一管体42相对盖体40在轴向方向上抖动，形成对辅助镜片22不同的冲击水流，提高清洗效率，同时抖动水流带动辅助镜片22挤压密封环23发生轻微抖动，有利于加速辅助镜头上残留液体的抖落，防止清洁液在镜头表面形成水膜发生光折射，影响图像识别准确度。

参见附图6-附图7，水箱组件5包括设置于机体1顶端的水箱，水箱侧壁底部开设有出水口51且与液体泵6的输入端连接有管道，水箱内设有隔板52，隔板52水平设置于出水口51上方，水箱底端与隔板52之间纵向设置有滤板组53，隔板52阵列开设有圆孔54，隔板52与水箱顶端之间固定有支撑杆55，支撑杆55上轴向滑动连接有浮板56。

布设于机体1顶端的水箱能同时吸收机体1内部热量以及上方太阳光照热量，有助于散热防止机体1内部设备过热影响运作，水箱通过滤板以及隔板52形成多个过滤腔体对注入清洁液过滤颗粒物，一方面防止泵体以及管道堵塞，另一方面避免水体携带颗粒冲击辅助镜片22造成磨损，影响图像识别，机体1移动时水箱内液体晃动，带动浮板56在支撑杆55上滑移，一方面消耗水体震荡能量，降低噪声，且轴向移动的浮板56能带动隔板52上下层液体通过圆孔54交换，实现水箱内液体搅拌，一方面提高液体均质化以提高清洗效果，另一方面防止颗粒物持续停留在滤板上造成水堵，同时也能使水箱内热量均布，避免局部温度过高造成触摸时的烫伤。

水箱上端开设有用于添加清洁液体的注水口57，水箱上端还开设有排气口58，排气口58为对内吸气的单向阀体结构。

水箱内清洁液体在被液体泵6抽送时携带空气离开水箱，水箱内部气压变小，单向阀通过对内单向吸气补偿内部压强，防止内部气压过低导致液体泵6输送液体困难，也避免内部气压过低导致注水口57难以打开。

参见附图8，机体1设有用于调节盖体40的连接定位件7，定位件7包括与盖体40铰接的摆杆70，摆杆70的末端铰接有弯钩71，机体1在盖体40同侧设置有多个抓杆72，多个抓杆72呈上下布设且与机体1壁体间距均不相同，任一抓杆72两端与机体1之间固定有杆体。

通过调节摆杆70时弯钩71挂在不同高度的抓杆72上，实现盖体40打开状态下的姿态固定以及倾角调节，形成盖体40对摄像头2上方遮挡的调节，有利于机体1在用有外部顶光源的室外场所使用，避免顶部光源干扰摄像头2镜头影响图像识别。

控制电路包括设置于摄像头2机体内部的温湿度一体传感器、数模转换器和MCU，MCU与温湿度一体传感器以及数模转换器电性连接，数模转换器用于转换温湿度一体传感器的传感信号至MCU。

温湿度一体传感器检测摄像头2镜片温度以及相对湿度，MCU根据所检测的温度、湿度数据计算当前摄像头2镜片内侧结露的露点温度，当摄像头2镜片内部温度小于露点温度向上浮动五度时，控制电路开始为FPC电热膜3供电以加热摄像头2镜片及其内部环境，当MCU检测到摄像头2镜片温度大于或等于露点温度向上浮动五度时，控制电路停止对FPC电热膜3的供电以结束加热，从而保证摄像头2内部温度高于露点温度且不大于摄像头2镜片温度，从而避免摄像头2镜头结露起雾的现象出现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种巡检车除雾镜头，包括：机体（1）、摄像头（2）、FPC电热膜（3）和清洁组件（4），

其特征是：所述摄像头（2）与所述清洁组件（4）设置于所述机体（1）同侧，所述FPC电热膜（3）设于所述摄像头（2）的镜头玻璃内侧且连接有控制电路，所述清洁组件（4）用于对所述摄像头（2）喷淋，所述清洁组件（4）连接有用于储液的水箱组件（5）以及液体泵（6），所述摄像头（2）末端设有连接所述清洁组件（4）的辅助件。

2.根据权利要求1所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述FPC电热膜（3）呈开口环状且首尾形成回路，所述FPC电热膜（3）与所述控制电路连接有正负极电线，所述控制电路通过所述FPC电热膜（3）控制所述摄像头（2）镜头温度。

3.根据权利要求1所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述辅助件包括连接环（21），所述连接环（21）装配连接在所述摄像头（2）壳体外侧，所述连接环（21）内固定有辅助镜片（22），所述辅助镜片（22）与所述摄像头（2）的镜头玻璃存在间隔，所述连接环（21）内侧设有与所述摄像头（2）壳体抵接的密封环（23）。

4.根据权利要求3所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述清洁组件（4）包括盖体（40），所述盖体（40）与所述连接环（21）铰接，所述盖体（40）内侧配合所述连接环（21）外侧设置，所述盖体（40）内侧设置有储水壳（41），所述储水壳（41）环绕布设且连通有多个第一管体（42），相邻所述第一管体（42）之间连通有第二管体（43），任一所述第二管体（43）外侧开设多个第一喷孔（44），所述液体泵（6）的输出端与所述储水壳（41）之间连接有管道。

5.根据权利要求4所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：还包括固定于所述盖体（40）的插接管（45），所述插接管（45）一端与所述液体泵（6）输出端的管道连接，另一端穿过所述盖体（40）端面且与所述储水壳（41）之间配合设置有轴承（46），所述储水壳（41）相对所述盖体（40）转动设置，任一所述第一管体（42）在管体一侧开设多个第二喷孔（47），所述第二喷孔（47）朝向平行于所述盖体（40）端面。

6.根据权利要求1所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述水箱组件（5）包括设置于所述机体（1）顶端的水箱（50），所述水箱（50）侧壁底部开设有出水口（51）且与所述液体泵（6）的输入端连接有管道，所述水箱（50）内设有隔板（52），所述隔板（52）水平设置于所述出水口（51）上方，所述水箱（50）底端与所述隔板（52）之间纵向设置有滤板组（53），所述隔板（52）阵列开设有圆孔（54），所述隔板（52）与所述水箱（50）顶端之间固定有支撑杆（55），所述支撑杆（55）上轴向滑动连接有浮板（56）。

7.根据权利要求6所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述水箱（50）上端开设有用于添加清洁液体的注水口（57），所述水箱（50）上端还开设有排气口（58），所述排气口（58）为对内吸气的单向阀体结构。

8.根据权利要求4所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述机体（1）设有用于调节所述盖体（40）的连接定位件（7），所述定位件（7）包括与所述盖体（40）铰接的摆杆（70），所述摆杆（70）的末端铰接有弯钩（71），所述机体（1）在所述盖体（40）同侧设置有多个抓杆（72），多个所述抓杆（72）呈上下布设且与所述机体（1）壁体间距均不相同，任一所述抓杆（72）两端与所述机体（1）之间固定有杆体。

9.根据权利要求1所述的一种巡检车除雾镜头，其特征是：所述控制电路包括设置于所述摄像头（2）内部的温湿度一体传感器、数模转换器和MCU，所述MCU与所述温湿度一体传感器以及所述数模转换器电性连接，所述数模转换器用于转换所述温湿度一体传感器的传感信号至所述MCU。