自清洁组件、摄像机及自清洁方法与流程

本申请涉及安防设备技术领域，尤其涉及一种自清洁组件、一种摄像机以及一种自清洁方法。

背景技术：

目前，随着全球化过程中对安全的需求增加，视频监控行业进入快速发展通道。摄像机在室外长期运行的过程中，经常由于灰尘、雨、雾、油污等导致镜头前方的镜片堆积脏污，进而导致图像效果变差，因此图像质量得不到保障。为实现镜片自清洁，主流摄像机厂家提出在镜片的上方增加雨刮器，使用雨刮器来清除镜片的脏污。然而，雨刮器在干燥环境中与玻璃表面的摩擦力较大，容易刮花镜片，并且雨刮器只能清扫镜片上的灰尘，对于油污、鸟粪等清洁效果较差。

技术实现要素：

本申请提供一种不会磨损镜片且清洁效果好的自清洁组件、一种摄像机以及一种自清洁方法。

第一方面，提供了一种自清洁组件。所述自清洁组件应用于摄像机。所述自清洁组件包括端盖、清洁刷及半导体制冷片。所述端盖设有镜片。所述清洁刷转动连接所述端盖。换言之，所述清洁刷安装在所述端盖上，且所述清洁刷能够相对所述端盖转动。所述半导体制冷片用于产生冷凝水。所述半导体制冷片通电制冷时，空气中的水蒸气遇冷产生冷凝水。所述清洁刷转动的过程中，携带所述冷凝水经过所述镜片，以清洁所述镜片。换言之，所述清洁刷的转动范围覆盖所述镜片，使得所述清洁刷能够在转动时经过所述镜片，以清洁所述镜片。

所述自清洁组件通过所述半导体制冷片制冷使空气中水蒸气冷凝形成所述冷凝水，并且通过所述清洁刷携带所述冷凝水经过所述镜片，从而能够实现带水清洁所述镜片。所述清洁刷带水清洁所述镜片时，既不会磨损所述镜片，使得应用所述自清洁组件的摄像机的使用寿命较长，还具有很好的清洁效果，能够有效去除所述镜片上的油污、鸟粪等脏污。简言之，所述自清洁组件能够在需要时，通过所述半导体制冷片自产生所述冷凝水，并通过所述清洁刷带水清洁所述镜片，从而实现镜片自清洁且清洁效果好，使得所述摄像机能够长时间正常运行且日常维护成本低。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现中，所述清洁刷包括转轴、支架以及刷头。所述支架通过所述转轴转动连接所述端盖。所述支架包括相对设置的转动端和活动端。所述转轴连接所述支架的转动端，以使所述活动端绕所述转动端转动。所述刷头固定在所述支架朝向所述端盖的一侧。所述刷头采用吸水材料制成。吸水材料包括但不限于脱脂棉、硅胶、海绵、吸水树脂、吸水橡胶等。

由于所述刷头采用吸水材料制成，因此所述刷头能够快速吸收所述半导体制冷片所产生的冷凝水，从而携带所述冷凝水清洁所述镜片。当然，在其他可能的实现中，所述刷头也可采用吸水性较差、但仍具有一定亲水性的材料，例如塑料，使得所述清洁刷在转动过程中仍能够携带所述冷凝水清洁所述镜片。

可选地，所述自清洁组件还包括驱动件，所述驱动件用于驱动所述转轴带动所述支架转动。所述驱动件可为电机。所述驱动件位于所述端盖的远离所述清洁刷的一侧。

可选地，所述镜片通过组装方式固定在所述端盖上。所述端盖的设有通孔，所述镜片为独立于所述端盖的一个部件，所述镜片嵌入所述通孔或覆盖在所述通孔的一端开口处，以固定至所述端盖。例如，所述镜片嵌入所述通孔，所述镜片的周缘与所述通孔的孔壁之间通过粘接剂粘接。或者，所述通孔的孔壁设有限位面。所述镜片收容于所述通孔，所述镜片抵持所述限位面。所述限位面与所述镜片的周缘之间通过双面胶或粘接剂粘接。所述限位面可朝向所述清洁刷以方便固定所述镜片，或所述限位面可背离所述清洁刷以防止所述镜片掉落。

或者，所述镜片为所述端盖的一部分。所述端盖还包括围设在所述镜片周边的遮蔽区。所述镜片采用透明材料，以允许光线透过。所述遮蔽区采用遮光材料以实现遮蔽作用。所述端盖可通过埋入成型工艺或双射成型工艺实现一体成型。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现，在第一方面的第二种可能的实现中，所述镜片朝向所述清洁刷的镜面与所述端盖朝向所述清洁刷的外表面平齐。此时，由于所述镜片的镜面与所述端盖的外表面平齐，因此不会在所述镜片的周缘形成容易藏纳污垢的区域，使得所述清洁刷能够顺利清洁所述镜片的镜面，并且清洁效率高、清洁效果好。

可选的，所述镜片的镜面覆盖有疏水涂层，以使所述镜片沾满灰尘后，灰尘能够顺利被水(包括但不限于所述半导体制冷片所产生的所述冷凝水、雨水、露水等)带走，以使所述镜片的镜面保持较为干净的状态。

可选的，所述外壳连接所述端盖的周缘。所述外壳与所述端盖共同围设出容置空间。所述摄像机主体收容于所述容置空间。所述镜头在所述容置空间中并邻近所述端盖设置，以正对所述镜片。

所述半导体制冷片可固定在所述端盖上，或固定在所述清洁刷上，或位于所述端盖远离所述清洁刷的一侧(例如固定在所述外壳上)。所述半导体制冷片固定在所述外壳上时，可收容在所述容置空间中，也可位于所述容置空间外。所述半导体制冷片在上述任意位置产生所述冷凝水时，所述冷凝水可直接或间接地接触所述清洁刷或流经所述清洁刷的转动范围或流经所述镜片，使得所述清洁刷携带所述冷凝水清洁所述镜片。

具体而言：

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现或第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第三种可能的实现中，所述端盖设有收容槽。所述半导体制冷片收容于所述收容槽中。所述收容槽位于所述清洁刷的转动范围内。所述半导体制冷片的冷端靠近所述端盖的外表面设置，所述半导体制冷片的热端远离所述端盖的外表面设置。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述半导体制冷片的冷端附近形成所述冷凝水，也即在所述端盖的靠近所述半导体制冷片的区域处形成所述冷凝水。由于所述收容槽位于所述清洁刷的转动范围内，因此能够在所述清洁刷的转动范围内形成所述冷凝水，从而在所述清洁刷转动经过时，携带上所述冷凝水，所述清洁刷带水清洁所述镜片。所述自清洁组件先通过所述半导体制冷片制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水流经所述清洁刷的转动范围后，启动所述清洁刷转动，从而使所述清洁刷在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现或第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第四种可能的实现中，所述端盖设有收容槽。所述半导体制冷片收容于所述收容槽中。所述收容槽位于所述镜片竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片。所述半导体制冷片的冷端靠近所述端盖的外表面设置，所述半导体制冷片的热端远离所述端盖的外表面设置。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述半导体制冷片的冷端附近形成所述冷凝水，也即在所述端盖的靠近所述半导体制冷片的区域处形成所述冷凝水。由于所述收容槽位于所述镜片竖直上方，因此能够在所述镜片竖直上方形成所述冷凝水，从而使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片，在所述清洁刷转动经过所述镜片时，所述清洁刷能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。

所述自清洁组件先通过所述半导体制冷片制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水经过所述镜片，所述镜片的镜面湿润后，启动所述清洁刷转动，从而使所述清洁刷在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片。

可选的，所述收容槽远离所述端盖的外表面的底壁上设有连通孔，所述连通孔用于允许所述半导体制冷片的电源线通过。收容在所述收容槽内的所述半导体制冷片通过所述电源线电连接所述摄像机主体。

可选的，所述收容槽的槽壁与所述半导体制冷片之间填充防水凝胶，以实现防水密封。其中，防水凝胶可完全包裹所述半导体制冷片，以对所述半导体制冷片起到保护作用。当然，防水凝胶覆盖所述半导体制冷片的冷端的部分的厚度比防水凝胶的其他部分的厚度薄，以保证所述半导体制冷片的冷端的制冷效果。

结合第一方面的第三种可能的实现或第一方面的第四种可能的实现，在第一方面的第五种可能的实现中，所述半导体制冷片的冷端具有远离所述半导体制冷片的热端的冷凝面，所述冷凝面与所述端盖的朝向所述清洁刷的外表面平齐。由于所述冷凝面与所述端盖的外表面平齐，因此在所述冷凝面上所产生的冷凝水能够顺利自所述冷凝面流到所述端盖的外表面上和所述镜片的镜面上，从而使所述镜片的镜面上具有足够的冷凝水，以保证所述自清洁组件的清洁效率和清洁效果。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现或第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第六种可能的实现中，所述半导体制冷片固定在所述清洁刷上。所述半导体制冷片的冷端相对所述半导体制冷片的热端远离所述清洁刷设置。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述半导体制冷片的冷端附近形成所述冷凝水，也即在所述清洁刷的靠近所述半导体制冷片的区域处形成所述冷凝水。此时，当所述清洁刷的所述刷头采用吸水材料时，所述冷凝水能够快速被所述刷头吸收，从而使得所述清洁刷能够携带所述冷凝水清洁所述镜片。当所述清洁刷的所述刷头采用其他亲水性材料时，所述冷凝水也能够渗入所述刷头，使所述清洁刷实现带水清洁。

所述自清洁组件先通过所述半导体制冷片制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水被所述刷头吸收或渗入所述刷头后，启动所述清洁刷转动，从而使所述清洁刷在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片，清洁效果更佳。

可以理解的是，所述清洁刷不转动时具有初始位置。所述半导体制冷片固定在所述清洁刷的靠上的位置处，以使所述冷凝水在重力作用下更好地被所述刷头吸收或渗入所述刷头。在所述清洁刷的上部设置所述半导体制冷片，所述清洁刷的刷头采用吸水材料。当需要清洁所述镜片时，给所述半导体制冷片通电，所述半导体制冷片冷凝水汽产生所述冷凝水，所述冷凝水流到吸水材料内，而后启动所述清洁刷转动清洁所述镜片。

其中，所述半导体制冷片的热端可通过粘接方式等固定在所述清洁刷的所述支架上。所述支架具有远离所述刷头的连接面，所述连接面具有面积较大的平整区域，以方便所述半导体制冷片的热端贴附。

结合第一方面的第六种可能的实现，在第一方面的第七种可能的实现中，所述清洁刷的初始位置位于所述镜片竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述半导体制冷片的冷端附近形成所述冷凝水，也即在所述清洁刷的靠近所述半导体制冷片的区域处形成所述冷凝水。由于所述清洁刷的初始位置位于所述镜片竖直上方，所述半导体制冷片在所述清洁刷处于初始位置时制冷，因此能够在所述镜片竖直上方形成所述冷凝水，从而使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片，在所述清洁刷转动经过所述镜片时，所述清洁刷能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。并且，当所述清洁刷的所述刷头采用吸水材料或亲水材料时，所述冷凝水还能够同时被吸入所述刷头或渗入所述刷头，使得所述清洁刷带水清洁所述镜片的效果更佳。

所述自清洁组件先通过所述半导体制冷片制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水经过所述镜片，所述镜片的镜面湿润后，启动所述清洁刷转动，从而使所述清洁刷在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片，这样清洁效果更佳。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现或第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第八种可能的实现中，所述自清洁组件还包括水箱和水管。所述半导体制冷片收容于所述水箱，以在所述水箱内形成所述冷凝水。所述水箱位于所述端盖远离所述清洁刷的一侧。所述水管的入口端连通所述水箱，所述水管的出口端固定在所述端盖上。所述水管的出口端位于所述清洁刷的转动范围内。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述水箱内形成所述冷凝水。所述水箱收集足够所述冷凝水后，能够在需要清洗所述镜片时，导通所述水管，使所述冷凝水流出。由于所述水管的出口端位于所述清洁刷的转动范围内，因此所述冷凝水能够流动到所述清洁刷的转动范围，从而在所述清洁刷转动经过时，携带上所述冷凝水，实现带水清洁。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现或第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第九种可能的实现中，所述自清洁组件还包括水箱和水管。所述半导体制冷片收容于所述水箱，以在所述水箱内形成所述冷凝水。所述水箱位于所述端盖远离所述清洁刷的一侧。所述水管的入口端连通所述水箱。所述水管的出口端固定在所述端盖上且位于所述镜片竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片。所述半导体制冷片的冷端制冷时，在所述水箱内形成所述冷凝水。所述水箱收集足够所述冷凝水后，能够在需要清洗所述镜片时，导通所述水管，使所述冷凝水流出。由于所述水管的出口端位于所述镜片竖直上方，因此所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片，在所述清洁刷转动经过所述镜片时，所述清洁刷能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。

可选的，所述半导体制冷片可以在需要清洁所述镜片时制冷产生所述冷凝水，也可以长期处于制冷状态，以使所述水箱收集有足够所述冷凝水，以备随时开始清洗所述镜片，应急反应快。当所述镜片需要清洁时，导通所述水管，使所述冷凝水流出，所述清洁刷实现带水清洁。

可选的，所述水箱可收容在所述容置空间内，以提高隐蔽性，使得所述摄像机具有较为整洁的外观。当然，在其他可能的实现中，所述水箱也可固定在所述外壳的外侧壁上，以收集部分自然水(例如雨水、露水等)。

可选的，可在所述水管中部或至少一个端部处设置开关阀，以控制所述水管的导通和断开状态。

第二方面，提供了一种摄像机。所述摄像机包括摄像机主体和第一方面任意一种可能的实现中的自清洁组件。所述摄像机主体位于所述端盖远离所述清洁刷的一侧。所述摄像机主体的镜头正对所述镜片设置。所述镜片采用透光材料，使得外界光线得以穿透所述镜片进入所述镜头。由于所述自清洁组件能够实现自清洁且清洁效果好，因此所述摄像机能够长时间正常运行且日常维护成本低。

第三方面，提供一种自清洁方法。所述自清洁方法使用第一方面任意一种可能的实现中的自清洁组件清洁镜片，以使摄像机能够实现长时间运行且图像质量较佳。所述自清洁组件包括端盖、清洁刷及半导体制冷片。所述端盖设有镜片。所述清洁刷转动连接所述端盖。

所述自清洁方法包括：

所述半导体制冷片制冷形成冷凝水。

驱动所述清洁刷转动，使所述清洁刷携带所述冷凝水清洁所述镜片。

所述自清洁方法能够在所述镜片需要清洁时，通过所述半导体制冷片制冷自生产所述冷凝水，然后驱动所述清洁刷带水清洁所述镜片，从而高效率地实现自清洁，并且带水清洁的清洁效果佳、能够避免磨损所述镜片。

其中，所述半导体制冷片制冷形成冷凝水的触发条件可为：所述镜片上存在脏污时自动触发，或定时触发，或人工触发。具体而言，可通过图像信号处理判断所述镜片上是否存在脏污，当所述镜片上存在脏污时，则自动触发所述半导体制冷片制冷形成冷凝水。可设定定时触发程序，实现间隔一定周期后，自动触发所述半导体制冷片制冷形成冷凝水。可在其他需要清洁所述镜片的环境(例如大雾等)中，临时手动触发所述半导体制冷片制冷形成冷凝水。上述三种触发方式可选择其一，也可选择其中多种的组合。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现中，所述半导体制冷片制冷形成冷凝水的过程包括：

依据空气温度和空气湿度计算露点温度。露点温度为将空气中的水蒸气冷凝成水的温度。所述半导体制冷片上带有温度传感器和湿度传感器，用于空气的温湿度检测。当然，温度传感器和湿度传感器也可设置在所述自清洁组件的其他部件上(例如端盖等)。

所述半导体制冷片的冷端在第一温度持续第一时长，以使空气温度降低至所述露点温度。当空气温度降低至所述露点温度时，空气中的水蒸气开始冷凝形成所述冷凝水。

所述半导体制冷片的冷端在第二温度持续第二时长，以形成冷凝水，所述第二温度高于或等于所述第一温度。所述半导体制冷片的冷端持续制冷，从而形成较为充足的所述冷凝水，以保证所述自清洁方法的清洁效果。

由于空气温度已经降低至所述露点温度，因此所述第二温度可等于所述第一温度，以尽快形成充足的所述冷凝水，所述第二温度也可高于所述第一温度，从而在持续形成所述冷凝水的时候，降低所述半导体制冷片的能耗。本申请中不对所述第一时长的时间长度和所述第二时长的时间长度进行限定，所述第一时长和所述第二时长可依据空气的温湿度和清洁用水的需求，进行灵活设定。

结合第三方面的第一种可能的实现，在第三方面的第二种可能的实现中，在计算所述露点温度之前，所述半导体制冷片制冷形成冷凝水的过程还包括：

检测空气温度。

当所述空气温度低于第一阈值时，所述半导体制冷片持续制热第三时长，以使空气温度升高至第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值。

检测空气湿度。

当在检测到空气温度低于所述第一阈值时，周围空气温度很低，直接通过所述半导体制冷片制冷获取所述冷凝水的难度较大，因此先通过制热，使得空气温度升高到所述第二阈值，此时所述半导体制冷片即可较为顺利地进行冷凝获取所述冷凝水。

可以理解的是，检测空气湿度的步骤可与检测空气温度的步骤同时进行，以节约检测时间。当所述空气温度大于等于所述第一阈值时，即可依据检测到空气温度和空气湿度计算所述露点温度。如所述半导体制冷片还需进行制热，使空气温度升高到所述第二阈值，则需要再次检测空气湿度，以使所述露点温度能够依据当前的数据获得准确数值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种摄像机的结构示意图；

图2是图1所示摄像机的另一结构示意图；

图3是图1所示摄像机的自清洁组件的一种实施方式的结构示意图；

图4是图1所示摄像机的自清洁组件的部分结构示意图；

图5是图2中a处结构的一种实施方式的结构示意图；

图6是图2中a处结构的一种实施方式的结构示意图；

图7是图1所示摄像机的自清洁组件的另一种实施方式的结构示意图；

图8是图7所示自清洁组件的另一结构示意图；

图9是图1所示摄像机的自清洁组件的再一种实施方式的结构示意图；

图10是图9所示自清洁组件的另一结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种自清洁方法的流程图；

图12是图11所示自清洁方法的步骤01的细化流程图；

图13是图1所示摄像机的自清洁组件的再一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请结合参阅图1至图3，本申请实施例提供一种摄像机100。所述摄像机100可为网络摄像机(ipcamera，ipc)。所述摄像机100包括摄像机主体200和自清洁组件300。所述摄像机主体200用于实现图像捕捉。所述摄像机主体200还用于将数据(包括但不限于图像数据、声音数据等)经压缩加密后，通过局域网、因特网(internet)或无线网络送至终端用户。所述摄像机主体200主要包括镜头201、图像传感器、声音传感器、模数转换器、图像编码器、处理器、存储器等部分。

请结合参阅图1至图3，本申请实施例提供一种自清洁组件300。所述自清洁组件300应用于所述摄像机100。所述自清洁组件300包括端盖1、清洁刷2及半导体制冷片3。所述端盖1设有镜片4。所述清洁刷2转动连接所述端盖1。换言之，所述清洁刷2安装在所述端盖1上，且所述清洁刷2能够相对所述端盖1转动。所述半导体制冷片3用于产生冷凝水。所述半导体制冷片3通电制冷时，空气中的水蒸气遇冷产生冷凝水。所述清洁刷2转动的过程中，携带所述冷凝水经过所述镜片4，以清洁所述镜片4。换言之，所述清洁刷2的转动范围20覆盖所述镜片4，使得所述清洁刷2能够在转动时经过所述镜片4，以清洁所述镜片4。

所述摄像机主体200位于所述端盖1远离所述清洁刷2的一侧。所述摄像机主体200的镜头201正对所述镜片4设置。所述镜片4采用透光材料制成，使得外界光线得以穿透所述镜片4进入所述镜头201。其中，所述镜片4既能够避免外界光线在经过所述镜片4时传播方向发生明显变化而导致图像失真，还能够对所述镜头201起到保护作用。

在本实施例中，所述自清洁组件300通过所述半导体制冷片3制冷使空气中水蒸气冷凝形成所述冷凝水，并且通过所述清洁刷2携带所述冷凝水经过所述镜片4，从而能够实现带水清洁所述镜片4。所述清洁刷2带水清洁所述镜片4时，既不会磨损所述镜片4，使得应用所述自清洁组件300的摄像机100的使用寿命较长，还具有很好的清洁效果，能够有效去除所述镜片4上的油污、鸟粪等脏污。简言之，所述自清洁组件300能够在需要时，通过所述半导体制冷片3自产生所述冷凝水，并通过所述清洁刷2带水清洁所述镜片4，从而实现镜片4自清洁且清洁效果好，使得所述摄像机100能够长时间正常运行且日常维护成本低。

可以理解的，请结合参阅图4，所述半导体制冷片3是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶33时，所述电偶33的两端(31、32)之间产生温差，其一端吸热，另一端放热的现象。半导体制冷片3通过电流控制，可实现高精度的温度控制，且热惯性非常小，致冷致热时间很快。当电流方向反向后，冷端和热端也会互换。本申请以31为冷端、32为热端为例进行说明。如图4所示，所述自清洁组件300还包括控制器301、电源302以及切换开关303。所述电源302用于为所述半导体制冷片3提供直流电源。所述切换开关203连接在电源302与所述半导体制冷片3之间。所述控制器301控制所述切换开关303切换流经所述半导体制冷片3的电流的方向。

可选的，请结合参阅图2、图3以及图5，所述清洁刷2包括转轴21、支架22以及刷头23。所述支架22通过所述转轴21转动连接所述端盖1。所述支架22包括相对设置的转动端和活动端。所述转轴21连接所述支架22的转动端，以使所述活动端绕所述转动端转动。所述活动端绕所述转动端转动，形成所述清洁刷2的转动范围20。所述刷头23固定在所述支架22朝向所述端盖1的一侧。所述刷头23采用吸水材料制成。吸水材料包括但不限于脱脂棉、硅胶、海绵、吸水树脂、吸水橡胶等。

在本实施例中，由于所述刷头23采用吸水材料制成，因此所述刷头23能够快速吸收所述半导体制冷片3所产生的冷凝水，从而携带所述冷凝水清洁所述镜片4。当然，在其他实施方式中，所述刷头23也可采用吸水性较差、但仍具有一定亲水性的材料，例如塑料，所述冷凝水能够渗入所述刷头23，使得所述清洁刷2在转动过程中仍能够携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

可以理解的是，如图3和图13所示，在所述清洁刷2的转动范围20覆盖所述镜片4的情况下，所述转轴21可以灵活设置，例如可位于所述镜片4的上方(如图3所示)，或者位于所述镜片4的下方(如图13所示)。

可选的，请再次参阅图2、图3以及图5，所述自清洁组件300还包括驱动件5，所述驱动件5用于驱动所述转轴21带动所述支架22转动。所述驱动件5可为电机。所述驱动件5位于所述端盖1的远离所述清洁刷2的一侧。所述驱动件5电连接所述控制器301和所述电源302。

可选的，请结合参阅图5和图6，所述镜片4通过组装方式固定在所述端盖1上或所述镜片4为所述端盖1的一部分。

举例而言：

在一种实施方式中，请再次参阅图3和图5，所述端盖1设有通孔11，所述镜片4为独立于所述端盖1的一个部件，所述镜片4嵌入所述通孔11或覆盖在所述通孔11的一端开口处，以固定至所述端盖1。例如，所述镜片4嵌入所述通孔11，所述镜片4的周缘与所述通孔11的孔壁之间通过粘接剂粘接。或者，所述通孔11的孔壁设有限位面111。所述镜片4收容于所述通孔11，所述镜片4抵持所述限位面111。所述限位面111与所述镜片4的周缘之间通过双面胶或粘接剂粘接。所述限位面111可朝向所述清洁刷2以方便固定所述镜片4，或所述限位面111可背离所述清洁刷2以防止所述镜片4掉落。

在另一种实施方式中，请再次参阅图3和图6，所述镜片4为所述端盖1的一部分。所述端盖1还包括围设在所述镜片4周边的遮蔽区12。所述镜片4采用透明材料，以允许光线穿过。所述遮蔽区12采用遮光材料以实现遮蔽作用。所述端盖1可通过埋入成型工艺或双射成型工艺实现一体成型。

可选的，请再次参阅图3和图5，所述镜片4朝向所述清洁刷2的镜面41与所述端盖1朝向所述清洁刷2的外表面13平齐。此时，由于所述镜片4的镜面41与所述端盖1的外表面13平齐，因此不会在所述镜面41的周缘处形成容易藏纳污垢的区域，使得所述清洁刷2能够顺利清洁所述镜片4的镜面41，并且清洁效率高、清洁效果好。

可以理解的是，所述镜片4具有采集区域，所述摄像机主体200的镜头201通过所述采集区域采集图像。所述采集区域可以覆盖整个所述镜片4，也可为所述镜片4的一部分区域。所述清洁刷2的转动范围20对所述镜片4的覆盖比例以所述采集区域为准。所述清洁刷2的转动范围20至少完全覆盖所述采集区域，以保证所述摄像机主体200采集图像的质量。

可选的，所述镜片4的镜面41覆盖有疏水涂层，以使所述镜片4沾满灰尘后，灰尘能够顺利被水(包括但不限于所述半导体制冷片3所产生的所述冷凝水、雨水、露水等)带走，以使所述镜片4的镜面41保持较为干净的状态。

可选的，请再次参阅图2，所述摄像机100还包括外壳6。所述外壳6连接所述端盖1的周缘。所述外壳6与所述端盖1共同围设出容置空间60。所述摄像机主体200收容于所述容置空间60。所述镜头201在所述容置空间60中并邻近所述端盖1设置，以正对所述镜片4。

可选的，请一并参阅图2至图10，所述半导体制冷片3可固定在所述端盖1上，或固定在所述清洁刷2上，或位于所述端盖1远离所述清洁刷2的一侧(例如固定在所述外壳6上)。所述半导体制冷片3固定在所述外壳6上时，可收容在所述容置空间60中，也可位于所述容置空间60外。所述半导体制冷片3在上述任意位置产生所述冷凝水时，所述冷凝水可直接或间接地接触所述清洁刷2或流经所述清洁刷2的转动范围20或流经所述镜片4，使得所述清洁刷2携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

具体而言：

在第一种实施方式中，请再次参阅图2、图3以及图5，所述端盖1设有收容槽14。所述半导体制冷片3收容于所述收容槽14中。所述收容槽14位于所述清洁刷2的转动范围20内。所述半导体制冷片3的冷端31靠近所述端盖1的外表面13设置，所述半导体制冷片3的热端32远离所述端盖1的外表面13设置。所述半导体制冷片3的冷端31制冷时，在所述半导体制冷片3的冷端31附近形成所述冷凝水，也即在所述端盖1的靠近所述半导体制冷片3的区域处形成所述冷凝水。由于所述收容槽14位于所述清洁刷2的转动范围20内，因此能够在所述清洁刷2的转动范围20内形成所述冷凝水，从而在所述清洁刷2转动经过时，携带上所述冷凝水，所述清洁刷2带水清洁所述镜片4。

在本实施方式中，先通过所述半导体制冷片3制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水流经所述清洁刷2的转动范围20后，启动所述清洁刷2转动，从而使所述清洁刷2在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

在第二种实施方式中，请再次参阅图2、图3以及图5，所述端盖1设有收容槽14。所述半导体制冷片3收容于所述收容槽14中。所述收容槽14位于所述镜片4竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4。所述半导体制冷片3的冷端31靠近所述端盖1的外表面13设置，所述半导体制冷片3的热端32远离所述端盖1的外表面13设置。所述半导体制冷片3的冷端31制冷时，在所述半导体制冷片3的冷端31附近形成所述冷凝水，也即在所述端盖1的靠近所述半导体制冷片3的区域处形成所述冷凝水。由于所述收容槽14位于所述镜片4竖直上方，因此能够在所述镜片4竖直上方形成所述冷凝水，从而使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4，在所述清洁刷2转动经过所述镜片4时，所述清洁刷2能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。

在本实施方式中，先通过所述半导体制冷片3制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水经过所述镜片4，所述镜片4的镜面41湿润后，启动所述清洁刷2转动，从而使所述清洁刷2在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

可以理解的是，在上述第一种实施方式中，所述收容槽14可以偏离所述镜片4的竖直上方设置。在上述第二种实施方式中，所述收容槽14可偏离所述清洁刷2的转动范围20设置。在一种实施例中，所述收容槽14既位于所述镜片4的竖直上方，还位于所述清洁刷2的转动范围20内。

在上述第一种实施方式和/或第二种实施方式中，所述收容槽14远离所述端盖1的外表面13的底壁上设有连通孔15，所述连通孔15用于允许所述半导体制冷片3的电源线通过。收容在所述收容槽14内的所述半导体制冷片3通过所述电源线电连接所述摄像机主体200。

在上述第一种实施方式和/或第二种实施方式中，所述半导体制冷片3的冷端31具有远离所述半导体制冷片3的热端32的冷凝面311，所述冷凝面311与所述端盖1的朝向所述清洁刷2的外表面13平齐。由于所述冷凝面311与所述端盖1的外表面13平齐，因此在所述冷凝面311上所产生的冷凝水能够顺利自所述冷凝面311流到所述端盖1的外表面13上和所述镜片4的镜面41上，从而使所述镜片4的镜面41上具有足够的冷凝水，以保证所述自清洁组件300的清洁效率和清洁效果。

在上述第一种实施方式和/或第二种实施方式中，所述收容槽14的槽壁与所述半导体制冷片3之间填充防水凝胶16，以实现防水密封。其中，防水凝胶16可完全包裹所述半导体制冷片3，以对所述半导体制冷片3起到保护作用。当然，防水凝胶16覆盖所述半导体制冷片3的冷端31的部分的厚度比防水凝胶16的其他部分的厚度薄，以保证所述半导体制冷片3的冷端31的制冷效果。所述半导体制冷片3的冷端31也可不被防水凝胶16覆盖，以提升冷凝效果。

在第三种实施方式中，请一并参阅图7和图8，所述半导体制冷片3固定在所述清洁刷2上。所述半导体制冷片3的冷端31相对所述半导体制冷片3的热端32远离所述清洁刷2设置。所述半导体制冷片3的冷端31制冷时，在所述半导体制冷片3的冷端31附近形成所述冷凝水，也即在所述清洁刷2的靠近所述半导体制冷片3的区域处形成所述冷凝水。此时，当所述清洁刷2的所述刷头23采用吸水材料时，所述冷凝水能够快速被所述刷头23吸收，从而使得所述清洁刷2能够携带所述冷凝水清洁所述镜片4。当所述清洁刷2的所述刷头23采用其他亲水性材料时，所述冷凝水也能够渗入所述刷头23，使所述清洁刷2实现带水清洁。

在本实施方式中，先通过所述半导体制冷片3制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水被所述刷头23吸收或渗入所述刷头23后，启动所述清洁刷2转动，从而使所述清洁刷2在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

可以理解的是，所述清洁刷2不转动时具有初始位置。如图7中，实线所示为所述初始位置，虚线所示为转动后的另一位置。所述半导体制冷片3固定在所述清洁刷2的靠上的位置处，以使所述冷凝水在重力作用下更好地被所述刷头23吸收或渗入所述刷头23。如图7和图8所示，在所述清洁刷2的上部设置所述半导体制冷片3，所述清洁刷2的刷头23采用吸水材料。当需要清洁所述镜片4时，给所述半导体制冷片3通电，所述半导体制冷片3冷凝水汽产生所述冷凝水，所述冷凝水流到吸水材料内，而后启动所述清洁刷2转动清洁所述镜片4。其中，由于所述半导体制冷片3所产生的所述冷凝水是先被所述刷头23吸收或渗入所述刷头23，然后所述刷头23直接携带所述冷凝水清洗所述镜片4，因此所述清洁刷2的所述转轴21可以位于所述镜片4的上方(如图7所示)、下方(如图13所示)或其他方位，所述清洁刷2的初始位置也可位于所述镜片4的上方、下方或其他方位，所述清洁刷2的转动范围20覆盖所述镜片4即可。

其中，所述半导体制冷片3的热端32可通过粘接方式等固定在所述清洁刷2的所述支架22上。所述支架22具有远离所述刷头23的连接面，所述连接面具有面积较大的平整区域，以方便所述半导体制冷片3的热端32贴附。

在一种实施例中，所述清洁刷2的初始位置位于所述镜片4竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4。所述半导体制冷片3的冷端31制冷时，在所述半导体制冷片3的冷端31附近形成所述冷凝水，也即在所述清洁刷2的靠近所述半导体制冷片3的区域处形成所述冷凝水。由于所述清洁刷2的初始位置位于所述镜片4竖直上方，所述半导体制冷片3在所述清洁刷2处于初始位置时制冷，因此能够在所述镜片4竖直上方形成所述冷凝水，从而使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4，在所述清洁刷2转动经过所述镜片4时，所述清洁刷2能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。并且，当所述清洁刷2的所述刷头23采用吸水材料或亲水材料时，所述冷凝水还能够同时被吸入所述刷头23或渗入所述刷头23，使得所述清洁刷2带水清洁所述镜片4的效果更佳。

在本实施例中，先通过所述半导体制冷片3制冷产生所述冷凝水，所述冷凝水经过所述镜片4，所述镜片4的镜面41湿润后，启动所述清洁刷2转动，从而使所述清洁刷2在转动时携带所述冷凝水清洁所述镜片4。可以理解的是，由于所述半导体制冷片3所产生的所述冷凝水是先流经所述镜片4，使得镜片4的镜面41湿润，然后转动的清洁刷2经过所述镜片4时才会接触所述冷凝水，以实现带水清洁，因此所述清洁刷2的所述转轴21位于所述镜片4的上方，以使所述清洁刷2的初始位置能够位于所述镜片4的竖直上方，使得所述冷凝水在所述镜片4的上方凝聚。

在第四种实施方式中，请一并参阅图9和图10，所述自清洁组件300还包括水箱7和水管8。所述半导体制冷片3收容于所述水箱7，以在所述水箱7内形成所述冷凝水。所述水箱7位于所述端盖1远离所述清洁刷2的一侧。所述水管8的入口端81连通所述水箱7，所述水管8的出口端82固定在所述端盖1上。所述水管8的出口端82位于所述清洁刷2的转动范围20内。所述半导体制冷片3制冷时，在所述水箱7内形成所述冷凝水。所述水箱7收集足够所述冷凝水后，能够在需要清洗所述镜片4时，导通所述水管8，使所述冷凝水流出。由于所述水管8的出口端82位于所述清洁刷2的转动范围20内，因此所述冷凝水能够流动到所述清洁刷2的转动范围20，从而在所述清洁刷2转动经过时，携带上所述冷凝水，实现带水清洁。

在第五种实施方式中，请一并参阅图9和图10，所述自清洁组件300还包括水箱7和水管8。所述半导体制冷片3收容于所述水箱7，以在所述水箱7内形成所述冷凝水。所述水箱7位于所述端盖1远离所述清洁刷2的一侧。所述水管8的入口端81连通所述水箱7。所述水管8的出口端82固定在所述端盖1上且位于所述镜片4竖直上方，以使所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4。所述半导体制冷片3制冷时，在所述水箱7内形成所述冷凝水。所述水箱7收集足够所述冷凝水后，能够在需要清洗所述镜片4时，导通所述水管8，使所述冷凝水流出。由于所述水管8的出口端82位于所述镜片4竖直上方，因此所述冷凝水在重力作用下经过所述镜片4，在所述清洁刷2转动经过所述镜片4时，所述清洁刷2能够携带上所述冷凝水，从而实现带水清洁。

可以理解的是，在上述第四种实施方式中，所述水管8的出口端82可以偏离所述镜片4的竖直上方设置。在上述第五种实施方式中，所述水管8的出口端82可偏离所述清洁刷2的转动范围20设置。在一种实施例中，所述水管8的出口端82既位于所述镜片4的竖直上方，还位于所述清洁刷2的转动范围20内。

在第四种实施方式和/或第五种实施方式中，所述半导体制冷片3可以在需要清洁所述镜片4时制冷产生所述冷凝水，也可以长期处于制冷状态，以使所述水箱7收集有足够所述冷凝水，以备随时开始清洗所述镜片4，应急反应快。当所述镜片4需要清洁时，导通所述水管8，使所述冷凝水流出，所述清洁刷2实现带水清洁。

在第四种实施方式和/或第五种实施方式中，请再次参阅图2，所述水箱7可收容在所述容置空间60内，以提高隐蔽性，使得所述摄像机100具有较为整洁的外观。此时，所述水箱7固定在所述外壳6的内侧。当然，在其他实施例中，所述水箱7也可固定在所述外壳6的外侧壁上，以收集部分自然水(例如雨水、露水等)。

在第四种实施方式和/或第五种实施方式中，如图10所示，可在所述水管8中部或至少一个端部处设置开关阀83，以控制所述水管8的导通和断开状态。

请一并参阅图1至图12，本申请实施例还提供一种自清洁方法。所述自清洁方法使用上述任一实施例所述的自清洁组件300清洁镜片4，以使摄像机100能够实现长时间运行且图像质量较佳。所述自清洁组件300包括端盖1、清洁刷2及半导体制冷片3。所述端盖1设有镜片4。所述清洁刷2转动连接所述端盖1。

所述自清洁方法包括：

步骤01:所述半导体制冷片3制冷形成冷凝水。

步骤02:驱动所述清洁刷2转动，使所述清洁刷2携带所述冷凝水清洁所述镜片4。

在本实施例中，所述自清洁方法能够在所述镜片4需要清洁时，通过所述半导体制冷片3制冷自生产所述冷凝水，然后驱动所述清洁刷2带水清洁所述镜片4，从而高效率地实现自清洁，并且带水清洁的清洁效果佳、能够避免磨损所述镜片4。

可以理解的是，所述步骤01的触发条件可为：所述镜片4上存在脏污时自动触发，或定时触发，或人工触发。具体而言，可通过图像信号处理判断所述镜片4上是否存在脏污，当所述镜片4上存在脏污时，则自动触发步骤01。可设定定时触发程序，实现间隔一定周期后，自动触发步骤01。可在其他需要清洁所述镜片4的环境(例如大雾等)中，临时手动触发步骤01。上述三种触发条件可选择其一，也可选择其中多种的组合。例如，默认每周清洁一次，并结合图像信号处理实时判断镜片上是否存在影响图像画质的脏污，当存在时，即时触发清洁。

可选的，所述半导体制冷片3制冷形成冷凝水(也即步骤01)的过程包括：

步骤011:依据空气温度和空气湿度计算露点温度。露点温度为将空气中的水蒸气冷凝成水的温度。所述半导体制冷片3上带有温度传感器304和湿度传感器305，用于空气的温湿度检测。当然，温度传感器304和湿度传感器305也可设置在所述自清洁组件300的其他部件上(例如端盖1等)。如图4所示，温度传感器304和湿度传感器305电连接所述控制器301。所述控制器301依据所述温度传感器304和所述湿度传感器305所检测的数据进行运算。

步骤012:所述半导体制冷片3的冷端31在第一温度持续第一时长，以使空气温度降低至所述露点温度。当空气温度降低至所述露点温度时，空气中的水蒸气开始冷凝形成所述冷凝水。

步骤013:所述半导体制冷片3的冷端31在第二温度持续第二时长，以形成冷凝水，所述第二温度高于或等于所述第一温度。所述半导体制冷片3的冷端31持续制冷，从而形成较为充足的所述冷凝水，以保证所述自清洁方法的清洁效果。可以理解的是，所述第二时长依据预设用水量进行计算。当所述冷凝水的水量大于或等于所述预设用水量时，所述半导体制冷片31停止制冷。所述预设用水量与所述摄像机100的使用环境(例如空气粉尘密度等)和所述镜片4的面积等因素相关。所述预设用水量可以预设在所述自清洁组件300中，例如预设在所述控制器301中，或者所述自清洁组件300还包括存储器，用于存储所述预设用水量等参数。

在本实施例中，由于空气温度已经降低至所述露点温度，因此所述第二温度可等于所述第一温度，以尽快形成充足的所述冷凝水，所述第二温度也可高于所述第一温度，从而在持续形成所述冷凝水的时候，降低所述半导体制冷片3的能耗。本申请实施例中不对所述第一时长和所述第二时长进行限定，所述第一时长和所述第二时长可依据空气的温湿度和清洁用水的需求，进行灵活设定。

举例而言：

空气的露点温度可以通过公式(1)：td＝b/[a/log(e/6.11)-1]计算。

在公式(1)中，td为空气的露点温度，单位摄氏度(℃)；e为空气的水蒸气压，单位百帕(hpa)；a、b为固定参数，对于水面，a＝7.5，b＝237.3。

其中，空气的水蒸气压公式(2)为e＝f×es。

在公式(2)中，f为空气的相对湿度，单位百分比(％)；es为空气的饱和水蒸气压，单位百帕(hpa)。

es依据公式(3)：es＝e0×10[a×t/(b+t)]计算。

在公式(3)中，e0为空气温度为0度时的饱和水蒸气压，取e0＝6.11百帕(hpa)；t为空气温度，单位摄氏度(℃)。

基于以上三个公式，在通过温湿度传感器305获取当前空气的温度和相对湿度后，便可计算出当前空气的露点温度。例如，当空气温度为25℃，相对湿度为50％时，计算露点温度如下：

es＝6.11×10[7.5×25/(237.3+25)]＝31.7hpa；

e＝0.5×31.7＝15.85hpa；

td＝237.3/[7.5/log(15.85/6.11)-1]＝13.86℃。

即当所述半导体制冷片3附近的空气温度降低到13.86℃时，将出现凝露。

所述半导体制冷片3的制冷系数为ε，表示每单位功耗的电量产生的制冷能量，单位为百分比(％)，该系数与制冷片的物理特性、电阻、电流等相关，当选定特定制冷片、供电电压后，该系数即为固定值。半导体制冷片3的功耗为p，水蒸气的比热为c＝2.1×103焦每千克摄氏度(j/(kg·℃))，清洁一次镜头201所需的水的质量为m，水蒸气制冷前温度为t1，制冷后温度即露点温度为td，制冷时间为t，根据能量守恒，依据公式(4)：p×ε×t＝c×m×(t1-td)计算制冷时间t。假设制冷片功耗为5瓦(w)，制冷系数为0.5，清洁一次镜头201所需水1g，空气温度为25度，相对湿度为50％时，按照公式(4)，计算达到露点温度13.86℃并生产1g冷凝水所需的时间t为9.4秒。

可选的，在计算所述露点温度(也即步骤011)之前，所述半导体制冷片3制冷形成冷凝水(也即步骤01)的过程还包括：

步骤001：检测空气温度。

步骤002：当所述空气温度低于第一阈值时，所述半导体制冷片3持续制热第三时长，以使空气温度升高至第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值。

步骤003：检测空气湿度。

在本实施例中，当在检测到空气温度低于所述第一阈值时，周围空气温度很低，直接通过所述半导体制冷片3制冷获取所述冷凝水的难度较大，因此在步骤002中先通过制热，使得空气温度升高到所述第二阈值(例如常温25摄氏度)，此时所述半导体制冷片3即可较为顺利地进行冷凝获取所述冷凝水。

可以理解的是，步骤003可与步骤001同时进行，以节约检测时间。当所述空气温度大于等于所述第一阈值时，即可依据检测到空气温度和空气湿度计算所述露点温度。如所述半导体制冷片3还需进行制热，使空气温度升高到所述第二阈值，则需要再次检测空气湿度，以使所述露点温度能够依据更新的、更准确的数据获得准确数值。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。