CN206807583U - 用于成像的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的各种实施例可涉及用于成像的装置。用于成像的装置包括：镜头筒；布置在镜头筒内的摄像机镜头；除冰组件，该除冰组件包括窗框和耦接到窗框的除冰窗，其中窗框被耦接到镜头筒并且除冰窗被热传导地耦接到镜头筒；和热传导地耦接到镜头筒的加热元件。本实用新型还涉及一种用于成像的装置，包括：包含基本圆柱形的窗体的窗框，其中窗体包括第一端和第二端并且至少第二端被配置为耦接到镜头筒；和至少部分地被布置在窗框内的除冰窗，其中除冰窗被配置为在窗框被耦接到镜头筒时热传导地耦接到镜头筒。加热的除冰组件可通过将热量传导到除冰窗来防止在除冰窗上形成冰。

Description

用于成像的装置

技术领域

本实用新型的一个或多个实施例通常涉及成像设备，尤其涉及例如配置为用于寒冷天气的成像设备。

背景技术

在寒冷的环境中，存在在成像设备的镜头上结冰的问题。当成像设备的部件(诸如镜头)暴露在寒冷和下降的温度下时，空气中的水分可以凝结在这种部件上。某些镜头可能没有良好的导热性能，因此用于这种镜头的加热装置可能是无效的和/或功能不佳的。因此，需要一种防止在这种镜头上结冰的有成本效益的方案。

实用新型内容

本文公开了用于提供一种具有除冰组件的成像系统的系统和方法。在某些实施例中，可提供一种用于成像的装置。该用于成像的装置可包括镜头筒，布置在镜头筒内的摄像机镜头，，该除冰组件包括窗框和耦接到该窗框的除冰窗，其中窗框被耦接到镜头筒并且除冰窗被热传导地耦接到镜头筒，以及热传导地耦接到镜头筒的加热元件。

优选地，所述除冰组件被配置为从所述镜头筒脱离。

优选地，窗框包括基本圆柱形的窗体，所述窗体包括窗框螺纹部分，并且所述镜头筒包括被配置为接收所述窗框螺纹部分的镜头筒螺纹部分。

优选地，装置进一步包括密封体积，所述密封体积至少部分由所述镜头筒、所述摄像机镜头和所述除冰组件和垫圈来限定，所述垫圈至少部分地布置在所述镜头筒和所述除冰组件之间，其中所述垫圈被配置为密封该密封体积。

优选地，装置进一步包括耦接到所述加热元件并配置为给所述加热元件供电的电源。

优选地，装置进一步包括非暂时性存储器和处理器，其中所述处理器被配置为从所述非暂时性存储器读取指令以执行以下操作：检测所述除冰窗和/或所述除冰窗周围环境的温度；确定所述温度是否低于阈值温度；和响应于所述温度低于阈值温度的确定，提供利用电源给加热元件供电的指令。

优选地，装置进一步包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被配置为检测环境温度和将温度数据提供给所述处理器，其中所述处理器被配置为至少部分地从温度数据检测环境温度。

优选地，装置进一步包括窗口温度传感器，所述窗口温度传感器被配置为检测除冰窗的温度和将温度数据提供给所述处理器，其中所述处理器被配置为至少部分地从温度数据检测除冰窗的温度。

优选地，装置进一步包括非暂时性存储器和处理器，其中所述处理器被配置为从所述非暂时性存储器读取指令以执行以下操作：检测所述除冰窗上的冰的形成；和响应于检测到冰的形成，提供利用电源给加热元件供电的指令。

优选地，装置进一步包括冰检测传感器，所述冰检测传感器被配置为检测除冰窗上的冰的形成，并响应于检测到冰的形成，向处理器提供指示所述除冰窗上的冰的形成的数据，其中所述处理器被配置为至少部分地从数据检测冰的形成。

优选地，所述加热元件被耦接到镜头筒的内部。

优选地，所述摄像机镜头包括第一材料，并且所述除冰窗包括不同于所述第一材料的第二材料。

优选地，所述第二材料是浮区硅、蓝宝石和/或锗，并且所述第一材料是硫族化物。

优选地，装置进一步包括成像器，所述成像器被配置为接收至少场景的图像数据并输出与该场景相关联的图像数据，其中所述成像器被配置为接收红外波长的图像数据。

在某些其他实施例中，可提供另一种用于成像的装置。该用于成像的装置可包括包含基本圆柱形的窗体的窗框，其中窗体包括第一端和第二端，并且至少第二端被配置为耦接到镜头筒，以及至少部分地布置在窗框内的除冰窗，其中除冰窗被配置为在窗框被耦接到镜头筒时热传导地耦接到镜头筒。

优选地，所述窗体的至少第二端包括被配置为拧到所述镜头筒的一部分上的螺纹部分。

优选地，除冰窗所述包括第一材料，并且所述窗框包括第二材料。

优选地，所述第一材料是浮区硅、蓝宝石和/或锗。

优选地，所述第二材料是塑料和/或金属。

本实用新型的范围由通过引用方式并入该部分的权利要求限定。通过考虑下面的一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将更完整地理解本实用新型的实施例及其附加优势的实现。参考首先将要简要描述的附图。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的成像系统的方框图。

图2示出了根据本公开实施例的摄像机。

图3示出了根据本公开实施例的安装有除冰系统的摄像机。

图4示出了根据本公开实施例的安装有除冰系统的摄像机的剖面图。

图5示出了根据本公开实施例的组装具有除冰系统的成像系统和操作除冰系统的过程的流程图。

通过参考下面的详细描述，将最好地理解本实用新型的实施例和其优势。应该意识到，相同的参考数字用来识别在一幅或多幅图中示出的相同元件。

具体实施方式

提供了根据一个或多个实施例的除去成像系统的一个或多个镜头上的冰或防止成像系统的一个或多个镜头结冰的技术和机构。某些实施例可包括被配置为安装在成像系统上的除冰组件。该除冰组件可包括除冰窗、窗框和垫圈。成像系统可包括镜头筒和摄像机镜头。安装时，除冰窗可被热传导地耦接到镜头筒(例如，可具有至少由除冰窗和镜头筒形成的热传导电路)。镜头筒可被加热，并且由此可将热量从镜头筒传导到除冰窗。因此，镜头筒可将热量传导到除冰窗，以除去除冰窗上的冰或防止在除冰窗上形成冰。

图1示例了根据本公开实施例的成像系统的方框图。图1的成像系统100可用于根据本文所描述的各种技术捕获和处理图像帧。

成像系统100包括第一摄像机102和与第一摄像机102通信的控制设备104。在某些实施例中，该成像系统100的部件，诸如第一摄像机102和控制设备104，可被分配在一个或多个设备上。一些这样的实施例可在云上分配成像系统100的一个、一些或所有部件。因此，在这些实施例中，可使用一个或多个云设备，通过在云上发送图像数据，在云上执行图像处理。一旦完成图像处理，就会经由网络服务(诸如 等)显示或存储该图像，或者将该图像发送回用户设备并且在用户设备上显示或存储该图像。在不同的实施例中，第一摄像机102和/或控制设备104可以是摄像机、摄像机套件、传感器套件、智能手机、电脑、服务器、平板电脑或其他类型的电子设备。

在某些实施例中，第一摄像机102和控制设备104可以耦接在一起。即，第一摄像机102可以是一种摄像机附件，该摄像机附件可被安装或通信连接(例如，通过蓝牙)到控制设备104。控制设备104可以运行执行图像处理过程的至少一部分的应用程序。在这种实施例中，控制设备104可以是智能手机、平板电脑、电脑或可接收摄像机附件的其他类型的电子设备。在某些实施例中，摄像机附件可以经由连接器(诸如USB或闪电电缆连接器)安装。其他实施例可通过网络连接的方式连接第一摄像机102和控制设备104，网络连接诸如经由蓝牙、互联网、近场通信(“NFC”)、局域网(“LAN”)或其他网络连接。

在一个实施例中，第一摄像机102包括逻辑设备170、本地存储器180、图像捕获部件130、光学部件132、第一通信部件172、传感部件160和加热元件162。控制设备104可以包括处理部件110、存储部件120、显示部件140，第二通信部件152和控制部件150。

在不同的实施例中，第一摄像机102可被实现为捕获例如场景170(例如，视野)的图像帧的成像设备，诸如摄像机。第一摄像机102可表示例如检测电磁辐射(例如，辐照度)和提供有代表性的数据(例如，一个或多个静止图像帧或视频图像帧)的任何类型的摄像机。例如，第一摄像机102可代表一种针对检测一种或多种电磁辐射范围(例如，波段)和提供相关图像数据的摄像机。成像系统100可包括便携式设备，并且可被实现为例如手持设备，和/或在其他例子中被耦接到各种类型的交通工具(例如，陆地上的交通工具、船舶、飞机、宇宙飞船或其他交通工具)或经由一种或多种类型的底座被耦接到各种类型的固定位置(例如，家庭安全底座、营地或室外底座或其他位置)。在另一个例子中，第一摄像机102可以作为非移动式装置的一部分被集成，以提供将要被存储和/或显示的图像帧。

逻辑设备170和/或处理部件110可包括，例如，微处理器、单核处理器、多核处理器、微控制器、逻辑设备(例如，配置为执行处理操作的可编程逻辑设备)，数字信号处理(DSP)设备、用于存储可执行指令(例如，软件、固件或其他指令)的一个或多个存储器，和/或用于执行本文所述的各种操作的指令的处理设备和/或存储器或任何其他适当的组合。逻辑设备170可适于与部件130、160、162、172和180进行接口和通信以执行本文所述的方法和处理步骤。处理部件110可适于与部件120、140、150和152进行接口和通信。

此外，逻辑设备170可适于接收来自图像捕获部件130的图像信号、处理图像信号(例如，以提供处理后的图像数据)，在本地存储器180存储图像信号或图像数据，和/或从本地存储器180检索存储的图像信号。第一摄像机102的某些实施例可包括多个图像捕获部件。这种实施例可捕获多个场景，然后逻辑设备170和/或处理部件110可从多个图像捕获部件所捕获的多个场景中创建复合图像。逻辑设备170还可经由第一通信部件172将数据传送到控制设备104。第一通信部件172可经由建立在第一通信部件172和控制设备104的第二通信部件152之间的接口190与控制设备104进行通信。在不同的实施例中，接口190可以是蓝牙连接、WiFi连接、NFC连接、有线连接或在第一摄像机102和控制设备104之间的其他类型的连接。

在一个实施例中，本地存储器180和/或存储部件120包括，用于存储数据和信息的一个或多个存储设备(例如，一个或多个存储器)。该一个或多个存储设备可包括各种类型的存储器，各种类型的存储器包括易失性和非易失性存储器，诸如RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EEPROM(电可擦除只读存储器)、快闪存储器，或其他类型的存储器。在一个实施例中，处理部件110和/或逻辑设备170适于执行分别存储在存储部件120和/或本地存储器180中的软件，从而以本文所描述的方式执行各种方法、过程和操作模式。

在一个实施例中，图像捕获部件130包括，用于捕获场景170的图像代表的图像信号的一个或多个传感器(例如，任何类型的可见光、红外或其他类型的探测器，包括实现为焦平面阵列的部分的或实现为单一探测器的探测器)。在一个实施例中，图像捕获部件130的传感器(例如，红外传感器)用于将捕获的场景170的热或辐射图像信号表示(例如，转换)为数字数据(例如，通过作为传感器的部分的或与传感器分离的作为成像系统100的部分的模拟-数字转换器)。图像捕获部件130可以捕获高动态范围辐射热图像或视频。图像捕获部件130可以是例如基于成像装置的测辐射热仪(例如，图像捕获部件130可以是传感器的阵列)。

光学部件132可包括被配置为通过外壳106中的光圈134接收电磁辐射并将电磁辐射传送给图像捕获部件130的一个或多个镜头。此外，光学部件132可包括在辐射到达图像捕获部件130之前过滤电磁辐射的一个或多个滤波器(例如，温暖滤波器、带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器，和/或其他光学滤波器)。在某些其他实施例中，作为替换地或者除了位于电磁辐射之前的滤波器之外，处理部件110可被配置为用例如处理部件110内的软件过滤图像捕获部件130所捕获的图像。在某些其他实施例中，光学滤波器(如温暖滤波器、带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器，和/或其他光学滤波器)可被集成在图像捕获部件130内。对于图像捕获部件130是阵列的实施例，光学滤波器可被集成在阵列的各个传感器内，和/或被集成为覆盖多个传感器的一个或多个光学滤波器。

逻辑设备170和/或处理部件110(经由接口190)可适于接收来自图像捕获部件130的图像信号、处理图像信号(例如，以提供处理后的图像数据)、在本地存储器180和/或存储部件120中存储图像信号或图像数据、和/或各个存储器检索存储的图像信号。图像数据，无论是高动态范围图像数据还是低动态范围图像数据，都可经由接口190在第一摄像机102和控制设备104之间传送。在某些实施例中，传送的图像数据可以是压缩的图像数据。处理部件110可适于处理接收的图像信号以将图像数据(例如，重建的图像数据)提供到供用户观看的显示部件140。

在一个实施例中，显示部件140包括图像显示设备(例如，液晶显示器(LCD))或通常已知的各种其他类型的视频显示器或监视器。处理部件110可适于在显示部件140上显示图像数据和信息，处理部件110从存储器120检索所述图像数据和信息、处理来自经由接口190接收到的图像数据的所述图像数据和信息或处理来自任何其他来源的所述图像数据和信息。显示部件140可包括显示电子器件，所述显示电子器件可以由处理部件110使用以显示图像数据和信息。显示部件140可经由接口190接收直接来自图像捕获部件130的图像数据和信息、经由接口190接收来自逻辑设备170的图像数据和信息，或者图像数据和信息可由存储部件120传送。

在各个方面，显示部件140可远离图像捕获部件130布置(例如，安置在单独的外壳中)，并且处理部件110可适于经由如本文所述的关于显示部件140的有线或无线通信在显示部件140上远程显示图像数据和信息。

在一个实施例中，控制部件150包括适于产生一个或多个用户致动的输入控制信号的用户输入和/或接口设备，该用户输入和/或接口设备具有一个或多个用户致动的部件，诸如一个或多个按钮、滑杆、可旋转的旋钮或键盘。控制部件150可适于被集成为显示部件140的一部分，以便既可作为用户输入设备又可作为显示设备进行操作，例如，适于接收来自用户触摸的显示屏幕的不同部分的输入信号的触摸屏设备。处理部件110可适于感应来自控制部件150的控制输入信号，并对从控制部件150接收到的任何感应的控制输入信号进行响应。

在一个实施例中，控制部件150可包括具有一个或多个用户致动的机构(例如，按钮、旋钮、滑块或其他)的控制面板单元(例如，有线或无线手持控制单元)，所述一个或多个用户致动的机构适于与用户交互和接收用户输入的控制信号。在不同的实施例中，应该意识到控制面板单元可适于包括一个或多个其他的用户致动的机构，以提供成像系统100的各种其他控制操作，诸如自动对焦、菜单启用和选择、视野(FOV)、亮度、对比度、增益、偏移、空间、时间，和/或各种其他特征和/或参数。在其他实施例中，可变增益信号可由用户或操作员基于选定的操作模式来调整。

在另一个实施例中，控制部件150可包括图形用户界面(GUI)，该图形用户界面可被集成为显示部件140(例如，用户致动的触摸屏)的一部分，该图形用户界面具有一个或多个适于经由显示部件140与用户交互和接收用户输入的控制信号的用户致动的机构的图像(例如，按钮、旋钮、滑块，或其他)。作为本文进一步描述的一个或多个实施例的例子，显示部件140和控制部件150可代表智能手机、平板电脑、个人数字助理(例如，无线、移动设备)，笔记本电脑、台式电脑或其他类型的设备的适当部分。

在某些实施例中，第一摄像机102可包括代替控制设备104的或除控制设备104之外的控制部件150和/或显示部件140。应该意识到，本文所述的各种部件可被包括在第一摄像机102和控制设备104的任一个上或在第一摄像机102和控制设备104两者上。

在一个实施例中，传感部件160包括检测成像系统100的环境条件和/或操作条件的一个或多个传感器。例如，传感部件160可包括一个或多个环境传感器，该环境传感器可检测在成像系统100的一个或多个部件周围的温度、湿度、气压、光照条件和/或其他环境条件。作为替换地或附加地，传感部件160可包括例如可检测成像系统100的部件上的水分和/或冰形成或与成像系统100耦接的部件上的水分和/或冰形成的传感器。

处理部件110和/或逻辑设备170可适于与传感部件160进行通信(例如，通过接收来自传感部件160的传感器信息)和与图像捕获部件130进行通信(例如，通过接收来自图像捕获部件130的数据和信息，和将命令、控制和/或其他信息提供给成像系统100的其他部件和/或接收来自成像系统100的其他部件的命令、控制和/或其他信息)。在某些实施例中，部件可经由接口190与其他部件进行通信。

在不同的实施例中，传感部件160可适于提供与系统应用相关的数据和信息，该系统应用包括与各种类型的交通工具(例如，陆地上的交通工具、船舶、飞机、宇宙飞船或其他交通工具)或固定应用(例如，固定的位置，诸如在结构上)有关的手持式实现(handheldimplementation)和/或耦接实现(coupling implementation)。在一个实施例中，传感部件160可包括经由无线通信向处理部件110中转信息的通信设备。例如，传感部件160可适于通过卫星、通过本地广播传输(例如，无线电频率)、通过移动或蜂窝网络和/或通过基础设施(例如，运输或公路信息信标基础设施)中的信息信标或各种其他有线或无线技术(例如，使用各种局域或广域的无线标准)，来接收和/或提供信息。

在另一个实施例中，成像系统100可包括一个或多个其他类型的传感部件160，该传感部件160包含环境和/或操作传感器，其根据检测到的应用或实现向处理部件110(例如，通过接收来自每个传感部件160的传感器信息)提供信息。在不同的实施例中，其他传感部件160可适于提供与环境条件相关的数据和信息，环境条件诸如内部和/或外部温度条件、照明条件(例如，白天、晚上、黄昏或黎明)、湿度水平、特定气象条件(例如，晴、雨和/或雪)、距离(例如，激光测距仪)、和/或是否已经进入或离开隧道、有屋顶的停车场或某些类型的围场。因此，其他传感部件160可包括一个或多个本领域的技术人员已知的用于监测各种条件(例如，环境条件)的常规传感器，该条件可对图像捕获部件130所提供的数据产生影响(例如，对图像外观)。其他传感部件160可定位在第一摄像机102上(如图1所示)、在控制设备104上、既在第一摄像机102上又在控制设备104上，或者，作为替换地或附加地，在与第一摄像机102和控制设备104分离的另一设备上。

在一些实施例中，其他传感部件162可包括经由无线通信向处理部件110中转信息的设备。例如，每个传感部件162可适于通过本地广播(例如，无线电频率)传输、通过移动或蜂窝网络和/或通过基础设施(例如，运输或公路信息信标基础设施)中的信息信标或各种其他有线或无线技术，从卫星接收信息。

加热元件162可以是例如被配置为加热外壳106、图像捕获部件130和/或第一摄像机102和/或控制设备104的另一部分的电子加热器。在某些实施例中，加热元件162可加热外壳106的镜头筒的至少一部分。加热元件162可被附接到镜头筒和/或可被定位成使得加热元件162所产生的热量可被传导到镜头筒。镜头筒可包括光学部件132中的一个或多个。镜头筒可被配置为接收除冰系统，所述除冰系统可被安装以防止在光学部件132上形成冰。

在各种实施例中，根据需要的或根据应用要求，成像系统100的部件可与表示系统的各种操作块的成像系统100组合和/或用所述成像系统实现或不与其组合和/或用其实现。例如，处理部件110可与存储部件120、图像捕获部件130、显示部件140和/或传感部件160组合。在另一个例子中，处理部件110可与仅具有处理部件110的某些操作的图像捕获部件130组合在一起，所述某些操作由图像捕获部件130内的电路(例如，处理器、微处理器、微控制器、逻辑设备或其他电路)执行。在另一个例子中，控制部件150可与一个或多个其他部件组合或经由有线或无线控制设备远程连接到至少一个其他部件(诸如处理部件110)，以向其提供控制信号。

在一个实施例中，第二通信部件152和/或第一通信部件172可被实现为适于与网络进行通信的网络接口部件(NIC)，所述网络包括在所述网络中的其他设备。在不同的实施例中，第二通信部件152和/或第一通信部件172可包括无线通信部件，诸如基于IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)部件、无线宽带部件、移动蜂窝部件、无线卫星部件，或包括适于与网络通信的无线电频率(RF)、微波频率(MWF)和/或红外频率(IRF)部件的各种其他类型的无线通信部件。因此，第二通信部件152和/或第一通信部件172可包括耦接到该第二通信部件152和/或第一通信部件172的用于无线通信目的的天线。在其他实施例中，第二通信部件152和/或第一通信部件172可适于与DSL(例如，数字用户线路)调制解调器、PSTN(公共交换电话网络)调制解调器、以太网设备、和/或各种其他类型的适于与网络通信的有线和/或无线网络通信设备，进行交互。第一通信部件172可在接口190上将辐射热图像或视频发送到第二通信部件152。

图2示出了根据本公开实施例的摄像机。图2示出了包括光学部件132和外壳106的摄像机102A。光学部件132可类似于图1所示的这种光学部件。光学部件132可以是一个或多个镜头。该一个或多个镜头可以是任何适当的镜头材料，诸如玻璃、锗、石英玻璃、萤石、塑料、陨石玻璃和/或硫化物。在某些实施例中，一个或多个镜头可以是相对不良的热导体(例如，可由热导率低于1W/m*deg的材料(S)制成)。

外壳106可封闭光学部件132的外边界。因此，光学部件132可被设置在外壳106内。在某些实施例中，光学部件132可被设置在外壳106的镜头筒内。镜头筒例如可容纳光学部件132，以及允许通过例如伸缩镜头筒调整光学部件132在外壳106内的定位和/或定位光学部件132。在某些实施例中，外壳106可包括附加部件，诸如加热元件162以及其他部件。

图3示出了根据本公开实施例的安装有除冰系统的摄像机。图3示出了具有外壳106和除冰组件300的摄像机102B。除冰组件300可至少包括除冰窗302和窗框304。

在某些实施例中，除冰窗302可热传导地耦接到外壳106的镜头筒。除冰窗302可包括导热良好的热导体材料(例如，可由热导率大于25W/m*K的材料制成)，诸如浮区硅、单晶蓝宝石和/或锗。在某些应用中，由于热导率、成本、耐久性、光学和/或其他原因，可使用浮区硅作为除冰窗302的材料。除冰窗302的某些实施例可在某些电磁波长诸如视觉、红外、和/或其他波长是透明的。

除冰窗302可耦接到窗框304上。在某些实施例中，除冰窗302可被压装、黏合、拧到、胶合、经由紧固件安装和/或耦接到窗框304。在某些实施例中，窗框304可被配置为耦接到外壳106的镜头筒。窗框304可以通过例如经由卡扣配合(例如，通过挂钩或形成的卡扣)拧到镜头筒的一部分上(例如，镜头筒和窗框304的每个都可包括对应的螺纹部分)、通过粘合剂、通过紧固件(例如，一个螺钉或多个螺钉可将窗框304固定到镜头筒)、通过对齐镜头筒和窗框304上的特征和/或通过其他这样的技术，耦接到镜头筒。在不同的实施例中，窗框304可被构成为单件式窗框或者可由多个组件构成。窗框304可被配置为耦接到外壳106和从外壳106脱离。在某些这样的实施例中，耦接/脱离可在没有工具的情况下实施或可用简单的手工工具诸如螺丝刀来实施。因此，除冰组件300可容易地被安装和拆除，从而可以仅在例如由于条件可能形成冰时安装。

在某些实施例中，在将除冰组件300耦接到镜头筒之后，除冰窗302可与镜头筒直接接触。在其他实施例中，除冰窗302可经由窗框304热传导地耦接到镜头筒。在这种实施例中，窗框304还可包括导热良好的热导体材料。

在某些实施例中，除冰窗302可以是一种平面窗。平面窗可允许任何结冰均匀地分布在除冰窗302上。结冰的均匀分布可允许更快地除冰，因为结冰的厚度均匀，所以除冰窗302的整个区域可在大致相同的时间段内融化。因此，平面窗避免具有较厚的冰的集中。此外，除冰窗302可包括一个或多个除冰窗。包括多个除冰窗的实施例可允许光学部件132与环境较好地隔离，因此可减少在光学部件132上更均匀地形成冰的可能性。

在某些实施例中，图3所示的摄像机102B可以是安装有除冰组件300的图2的摄像机102A。安装时，除冰组件300可密封除冰组件300与光学部件132之间的体积。密封可用例如垫圈来实现，垫圈诸如图4所描绘的垫圈306。密封除冰组件300与光学部件132之间的体积可防止在光学部件302上形成冰。例如，来自外部环境的湿气可以被密封在外，并且由于加热了除冰窗302、外壳106的镜头筒和/或摄像机102B的其他部件，还可使该体积被加热，使该体积的内部温度高到足以防止冰的形成。

图4示出了根据本公开实施例的安装有除冰系统的摄像机的剖视图。图4示出了摄像机102B的剖视图。在图4中示出除冰组件300、外壳106、光学部件132。此外，图4示出了垫圈306和加热元件162。

在某些实施例中，镜头筒可通过加热元件162加热。加热元件162可以是例如电加热器诸如带状加热器。在某些这样的实施例中，加热元件162可布置在外壳106内，诸如外壳106的镜头筒内。带状加热器可附接到镜头筒的一部分。在某些实施例中，加热元件162可被耦接到镜头筒的一部分或镜头筒的一段的整个周长。在将加热元件162定位在镜头筒的一段的一部分周围的实施例中，加热元件162的多个部分可以以均匀间隔的方式布置。因此，加热元件162可被定位成均匀地加热镜头筒，因此允许热量均匀地传导到除冰组件300。

在图4所示的实施例中，除冰组件300可经由卡扣安装。其他实施例可经由其他技术安装除冰组件。在图4所示的实施例中，除冰窗302可耦接到窗框304。窗框304可插入镜头筒中并且可接触镜头筒。来自镜头筒的热量可以经由窗框304从镜头筒传导式地传送到除冰窗302，尽管其他实施例可将热量从镜头筒直接传导式地传送到除冰窗302。

垫圈306也可安装在外壳106的镜头筒与窗框304和/或除冰窗302之间。垫圈306可密封除冰组件300、镜头筒与光学部件302之间的体积，以防止在光学部件302上形成冰。在某些实施例中，镜头筒可包括例如用于将垫圈306安装到其上的凸起唇状部的特征以及例如螺纹的特征，或者用于卡扣的将除冰组件300耦接到镜头筒的接收特征。在某些实施例中，首先可将垫圈306插入镜头筒内，然后可安装除冰组件300。垫圈306可用除冰组件300压住，以密封除冰窗302与光学部件132之间的体积。

图5示出了根据本公开实施例的组装具有除冰系统的成像系统和操作除冰系统的过程的流程图。图5所描绘的过程可用成像系统来实施，诸如使用图1-4所描绘的摄像机和部件的成像系统100。

在方框502，可将垫圈306插入镜头筒中(例如，插入可包含光学部件132的镜头筒的开口中)。在某些实施例中，镜头筒可包括使垫圈306保持在适当位置的特征。

在方框504，可将除冰组件300插入镜头筒中并耦接到镜头筒。因此，可将除冰组件300例如拧到镜头筒上、卡入镜头筒中、胶水粘合或其他方式粘合、经由紧固件(例如，螺钉)附接，或者通过另一种这样的技术附接到镜头筒。在某些实施例中，附接除冰组件300可压紧垫圈306，以密封除冰窗302与光学部件132之间的体积。

在方框506，传感部件160可检测成像系统100的状况和/或成像系统100的周围环境的条件。例如，传感部件160可检测在摄像机102的光学部件132上的冰的形成，可检测环境条件诸如环境温度、湿度、气压、风速、环境照明条件和其他这样的条件，和/或可检测成像系统100的部件的表面温度，该部件诸如除冰窗302、镜头筒或外壳106的另一部分、光学部件132和/或成像系统100的另一部件。传感部件160可将与这种条件相关的数据输出到逻辑器设备170和/或处理部件110。某些实施例可检测多个条件。

在方框508，可将检测到条件与一个或多个阈值进行比较，以确定是否已超过阈值。例如，如果将传感部件160配置为检测环境和/或表面温度，则可比较检测到温度以确定该检测到的温度是否低于阈值温度(例如，在华氏32-40度之间的阈值温度)。在某些实施例中，该阈值可根据其他检测到的环境条件诸如气压、风速和/或照明条件而有所不同。此外，如果将传感部件160配置为检测结冰，则该阈值可以是冰的检测和/或冰量阈值的检测。

如果检测到没超过阈值，则该过程可恢复到方框506，并继续检测条件。如果检测到超过阈值，则该过程可继续进行到方框510。在方框510，可给加热元件162供电。然后可使加热元件162产生热量。

在方框512，可将加热元件162所产生的热量传导到除冰窗。在某些实施例中，可将加热元件162所产生的热量传导到外壳106或外壳106的一部分，然后传导到除冰窗302。在某些实施例中，可经由窗框304和/或经由其他部件将热量传导到除冰窗302。然后可使除冰窗302被加热，并且可减轻和/或防止在除冰窗302以及光学部件132上形成冰。

在可选方框514，可通过例如传感部件160的某些传感器确认除冰窗302和/或光学部件132的除冰。在某些这样的实施例中，如果检测到除冰窗302和/或光学部件132没有冰，则成像系统100可返回到方框506的检测条件。其他实施例可供电给加热元件510一段时间。在某些实施例中，一经确认除冰过程已经完成，可中断加热元件162的供电。如果确认除冰没有完成，则该过程可返回到方框510。

在某些实施例中，如果已经检测到给加热元件162供电的条件，则可继续给加热元件162供电，直到例如成像系统100的供电中断。在其他实施例中，用户可手动控制给加热元件162供电，并由此给除冰窗除冰。在其他实施例中，可连续给加热元件162供电。这种实施例可包括部件(诸如传感器或者连接，其中在除冰组件300耦接到摄像机102时形成电连接)，该部件可确定已将除冰组件300耦接到摄像机102的时间，并且可根据这种确定，相应地供电给加热元件162。

在各种实施例中，网络可被实现为单个网络或多个网络的组合。例如，在各种实施例中，该网络可包括互联网和/或一个或多个内联网，有线网络、无线网络和/或其他适当类型的通信网络。在另一个例子中，该网络可包括适于与其他通信网络诸如互联网进行通信的无线电信网络(例如，蜂窝电话网络)。因此，在不同的实施例中，成像系统100可与特定的网络链接诸如URL(统一资源定位器)、IP(互联网协议)地址和/或手机号码相关联。

适用时，本公开提供的各种实施例可使用硬件、软件或硬件和软件组合来实现。适用时，本文所述的各种硬件部件和/或软件部件，在不偏离本公开的精神的情况下，可被组合成包括软件、硬件和/或两者的复合部件。适用时，本文所述的各种硬件部件和/或软件部件，在不偏离本公开的精神的情况下，可被分离成包括软件、硬件或两者的子部件。此外，适用时，可考虑将软件部件实现为硬件部件，反之亦然。

根据本公开的软件，诸如非暂时性指令、程序代码和/或数据，可被存储在一个或多个非暂时性机器可读介质上。还考虑，本文所认定的软件可使用一个或多个通用或专用计算机和/或计算机系统、网络和/或以其他方式来实现。适用时，本文所述的各个步骤的顺序可被改变、组合成复合步骤、和/或分成子步骤，以便提供本文所述的特征。

上述实施例是示例性的而不是限制本实用新型。还应理解，根据本实用新型的原则，可以有许多修改和变更。因此，本实用新型的范围仅由权利要求限定。

Claims (19)

1.一种用于成像的装置，其特征在于，所述装置包括：

镜头筒；

布置在所述镜头筒内的摄像机镜头；

除冰组件，该除冰组件包括窗框和耦接到所述窗框的除冰窗，其中所述窗框被耦接到所述镜头筒并且所述除冰窗被热传导地耦接到所述镜头筒；和

热传导地耦接到所述镜头筒的加热元件。

2.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述除冰组件被配置为从所述镜头筒脱离。

3.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，窗框包括基本圆柱形的窗体，所述窗体包括窗框螺纹部分，并且所述镜头筒包括被配置为接收所述窗框螺纹部分的镜头筒螺纹部分。

4.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括密封体积，所述密封体积至少部分由所述镜头筒、所述摄像机镜头和所述除冰组件和垫圈来限定，所述垫圈至少部分地布置在所述镜头筒和所述除冰组件之间，其中所述垫圈被配置为密封该密封体积。

5.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括耦接到所述加热元件并配置为给所述加热元件供电的电源。

6.根据权利要求5所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括非暂时性存储器和处理器，其中所述处理器被配置为从所述非暂时性存储器读取指令以执行以下操作：

检测所述除冰窗和/或所述除冰窗周围环境的温度；

确定所述温度是否低于阈值温度；和

响应于所述温度低于阈值温度的确定，提供利用电源给加热元件供电 的指令。

7.根据权利要求6所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被配置为检测环境温度和将温度数据提供给所述处理器，其中所述处理器被配置为至少部分地从温度数据检测环境温度。

8.根据权利要求6所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括窗口温度传感器，所述窗口温度传感器被配置为检测除冰窗的温度和将温度数据提供给所述处理器，其中所述处理器被配置为至少部分地从温度数据检测除冰窗的温度。

9.根据权利要求5所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括非暂时性存储器和处理器，其中所述处理器被配置为从所述非暂时性存储器读取指令以执行以下操作：

检测所述除冰窗上的冰的形成；和

响应于检测到冰的形成，提供利用电源给加热元件供电的指令。

10.根据权利要求9所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置进一步包括冰检测传感器，所述冰检测传感器被配置为检测除冰窗上的冰的形成，并响应于检测到冰的形成，向处理器提供指示所述除冰窗上的冰的形成的数据，其中所述处理器被配置为至少部分地从数据检测冰的形成。

11.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述加热元件被耦接到镜头筒的内部。

12.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述摄像机镜头包括第一材料，并且所述除冰窗包括不同于所述第一材料的第二材料。

13.根据权利要求12所述的用于成像的装置，其特征在于，所述第二材料是浮区硅、蓝宝石和/或锗，并且所述第一材料是硫族化物。

14.根据权利要求1所述的用于成像的装置，其特征在于，所述装置 进一步包括成像器，所述成像器被配置为接收至少场景的图像数据并输出与该场景相关联的图像数据，其中所述成像器被配置为接收红外波长的图像数据。

15.一种用于成像的装置，其特征在于，所述装置包括：

包含基本圆柱形的窗体的窗框，其中所述窗体包括第一端和第二端，并且至少第二端被配置为耦接到镜头筒；和

至少部分地被布置在所述窗框内的除冰窗，其中所述除冰窗被配置为在所述窗框被耦接到所述镜头筒时热传导地耦接到所述镜头筒。

16.根据权利要求15所述的用于成像的装置，其特征在于，所述窗体的至少第二端包括被配置为拧到所述镜头筒的一部分上的螺纹部分。

17.根据权利要求15所述的用于成像的装置，其特征在于，除冰窗包括第一材料，并且所述窗框包括第二材料。

18.根据权利要求17所述的用于成像的装置，其特征在于，所述第一材料是浮区硅、蓝宝石和/或锗。

19.根据权利要求17所述的用于成像的装置，其特征在于，所述第二材料是塑料和/或金属。