一种镜头保护装置及图像采集设备的制作方法

本实用新型涉及图像采集设备领域，特别是涉及一种镜头保护装置及图像采集设备。

背景技术：

在图像采集设备的使用过程中，为了拍摄出更优质的图片，往往采用玻璃遮挡对采集图像镜头进行遮挡防护，以防止镜头落灰及异物影响图片质量。但在实际应用中，一方面，现场环境卫生恶劣，玻璃挡板处会有昆虫(主要为苍蝇)停留并在玻璃挡板上排泄粪便；另一方面，现场环境湿度大，玻璃挡板上会凝结雾气。这两种情况都会导致镜头处的玻璃挡板模糊，采集的图片质量不高甚至无法使用。所以如何使得在图像采集过程中，保持玻璃挡板的清洁的同时，又能使得该玻璃挡板在环境湿度较大的天气正常使用，对获取到高质量的图片显得尤为重要。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种镜头保护装置及图像采集设备，以解决现有技术或相关技术中的镜头的玻璃挡板易受苍蝇等昆虫弄脏，以及在湿度较大的环境中镜头的玻璃挡板容易凝结水雾，从而对采集的图像的质量造成影响的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种镜头保护装置，包括电加热元件、透光元件、电源与加热开关；电加热元件、电源及加热开关连接形成闭合回路；透光元件用于设置在采集盒的镜头的前侧；电加热元件上至少设置有一个第一通孔，第一通孔的位置与镜头的位置相对应，第一通孔的直径不小于镜头的直径；电加热元件贴覆在透光元件远离镜头的一侧，用于加热透光元件。

其中，该镜头保护装置还包括隔热元件；隔热元件安装在镜头与透光元件之间；隔热元件上至少设置一个第二通孔，第二通孔的位置与镜头的位置相对应，第二通孔的直径不小于镜头的直径。

其中，该镜头保护装置还包括温度传感器与控制器；温度传感器与电加热元件连接，用于检测电加热元件的温度值；控制器与温度传感器连接，用于接收电加热元件的温度值；控制器与加热开关连接，用于基于接收到的电加热元件的温度值控制加热开关的断开与闭合。

其中，控制器包括信息处理单元与执行单元；信息处理单元与温度传感器及执行单元均连接，信息处理单元用于将电加热元件的温度值与设定温度范围进行对比，且信息处理单元将对比结果反馈至执行单元；执行单元与加热开关连接，执行单元用于根据对比结果，控制加热开关的断开与闭合。

其中，信息处理单元包括判断子单元与比较子单元；判断子单元与温度传感器及执行单元均连接，判断子单元用于判断电加热元件的温度值是否位于设定温度范围的范围内，且将判断结果反馈至执行单元；执行单元用于基于判断结果控制加热开关的断开与闭合；比较子单元与判断子单元及执行单元均连接，用于基于判断结果对电加热元件的温度值与设定温度范围进行比较，且将比较结果反馈至执行单元；执行单元用于基于比较结果控制加热开关的断开与闭合。

其中，电加热元件为一矩形加热板；矩形加热板表面间隔开设三个第一通孔；矩形加热板的一端设置有向外延伸的第一电极连接座与第二电极连接座，用于与电源连接。

其中，透光元件为一透明玻璃片。

其中，该镜头保护装置还包括保温元件；保温元件贴覆在电加热元件远离镜头的一面，用于对电加热元件进行保温；保温元件上至少开设一个第三通孔，第三通孔的位置与第一通孔的位置相对应，第三通孔的直径不小于镜头的直径。

其中，保温元件为橡胶棉。

其中，隔热元件为橡胶棉。

本实用新型还提供一种图像采集设备，包括上述镜头保护装置。

(三)有益效果

本实用新型提供的镜头保护装置，通过在镜头的前侧设置透光元件，并且将透光元件与电加热元件连接，通过电加热元件、电源及加热开关形成的闭合回路，使得电加热元件对透光元件进行加热，使其温度升高，达到苍蝇等昆虫不易活动的温度范围，从而实现驱散苍蝇及昆虫的目的，且又能避免雾气在透光元件上凝结。

附图说明

图1为本实用新型提供的镜头保护装置的一个实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的镜头保护装置中的电加热元件的一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的镜头保护装置的一个实施例的加热工作流程图；

图中，1-电加热元件；2-透光元件；3-隔热元件；4-保温元件； 5-采集盒；6-镜头；7-第三通孔；8-第一通孔；9-第二通孔；10-第一电极连接座；11-第二电极连接座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种镜头保护装置，包括电加热元件1、透光元件2、电源与加热开关；电加热元件1、电源及加热开关连接形成闭合回路；透光元件2用于设置在采集盒5的镜头6的前侧；电加热元件1上至少设置有一个第一通孔8，第一通孔8的位置与镜头6的位置相对应，第一通孔8的直径不小于镜头6的直径；电加热元件1贴覆在透光元件2远离镜头6的一侧，用于加热透光元件 2。

具体地，例如，透光元件2可以为透明玻璃片，也可以为透明塑脂，可以在透光元件2与镜头6之间留有预设间隙，例如，该预留间隙可以为2mm，如此可以避免被加热后的透光元件2直接与镜头6 接触，损坏该镜头；例如，电源可以为直流电源；直流电源的额定电压为12V，额定电流为33A，额定功率为400W，该直流电源能够提供稳定的电压及电流，提高了该镜头保护装置的可靠性。例如，电加热元件1可以是一块电加热片，第一通孔8可以开设在该电加热片的中间，使用时，需要将该第一通孔8与镜头6对齐，以获得最佳的拍摄效果。当需要对透光元件2进行加热时，加热开关打开，闭合回路处于加热状态，电加热元件1自身发热，且将产生的热量传递到透光元件2中，当透光元件2的温度上升到设定温度范围时，此时，透光元件2以热辐射的形式向外界散热，当苍蝇感受到辐射热时会避开透光元件2，从而达到驱散苍蝇，防护镜头6的作用，并且加热后的透光元件2也可以防止水雾的凝结，使得拍摄效果更佳。当透光元件2 的温度超过某个温度之后，则加热开关关闭，闭合回路处于断开状态，停止对电加热元件1的加热。

本实用新型提供的镜头保护装置，通过在镜头6的前侧设置透光元件2，并且将透光元件2与电加热元件1连接，通过电加热元件1、电源及加热开关形成的闭合回路，使得电加热元件1对透光元件2进行加热，使其温度升高，达到苍蝇等昆虫不易活动的温度范围，从而实现驱散苍蝇及昆虫的目的，且又能避免雾气在透光元件2上凝结。

进一步地，该镜头保护装置还包括隔热元件3；隔热元件3安装在镜头6与透光元件2之间；隔热元件3上至少设置一个第二通孔9，第二通孔9的位置与镜头6的位置相对应，第二通孔9的直径不小于镜头6的直径。具体地，例如，隔热元件3可以为橡胶棉，厚度可以为4mm；例如，当第一通孔8开设在电加热片的中间时，隔热元件3上设置的第二通孔9的位置也开设在隔热元件3的中间，使得第一通孔8、第二通孔9及镜头6位于同一条直线上，其中，考虑到实际的应用情况，第一通孔8及第二通孔9的大小应不小于镜头6的口径，以使拍摄效果更好。通过在透光元件2与镜头6之间设置隔热元件3，可以防止热量直接传递给镜头6，防止镜头6长时间受热而损坏。

如图3所示，进一步地，该镜头保护装置还包括温度传感器与控制器；温度传感器与电加热元件1连接，用于检测电加热元件1 的温度值；控制器与温度传感器连接，用于接收电加热元件1的温度值；控制器与加热开关连接，用于基于接收到的电加热元件1 的温度值控制加热开关的断开与闭合。具体地，例如，温度传感器可以为ds18b20传感器，加热开关可以为大功率MOS管；其中，MOS 管作为电子开关，控制器可以根据温度传感器检测的电加热元件1的温度值，控制MOS管将加热电路导通或者断开。如此设置，使得给镜头保护装置更加智能化。

进一步地，控制器包括信息处理单元与执行单元；信息处理单元与温度传感器及执行单元均连接，信息处理单元用于将电加热元件1的温度值与设定温度范围进行对比，且信息处理单元将对比结果反馈至执行单元；执行单元与加热开关连接，执行单元用于根据对比结果，控制加热开关的断开与闭合。具体地，例如，在使用该镜头保护装置时，温度传感器检测电加热元件1的温度，之后将电加热元件1的温度值发送到信息处理单元，信息处理单元将接收到的电加热元件1的温度值与设定的温度范围进行对比分析后，将分析结果反馈至执行单元，执行单元再进一步地根据分析结果控制加热开关的断开与闭合。如此设置，使得该镜头保护装置更加智能化。

进一步地，信息处理单元包括判断子单元与比较子单元；判断子单元与温度传感器及执行单元均连接，判断子单元用于判断电加热元件1的温度值是否位于设定温度范围的范围内，且将判断结果反馈至执行单元；执行单元用于基于判断结果控制加热开关的断开与闭合；比较子单元与判断子单元及执行单元均连接，用于基于判断结果对电加热元件1的温度值与设定温度范围进行比较，且将比较结果反馈至执行单元；执行单元用于基于比较结果控制加热开关的断开与闭合。具体地，首先判断子单元将接收到的电加热元件1的温度值与设定温度范围进行判断分析，当电加热元件 1的温度在设定的温度范围内时，则通知执行单元，执行单元控制加热开关断开，停止加热；当电加热元件1的温度不在设定的温度范围内时，将该判断结果反馈至比较子单元，比较子单元判断电加热元件 1的温度值是否低于设定的温度范围，如果低于设定的温度范围，则通知执行单元，执行单元控制加热开关闭合，进行加热；否则，停止加热。无论加热工作是否进行，温度传感器都一直在检测电加热元件1的温度；当结束使用该镜头保护装置时，温度传感器停止检测。例如，为了安全起见，还可以采用了一种防止程序意外退出后电加热元件1仍工作的保护机制。例如，在控制器中设置树莓派，树莓派开机后自动启动温度保护程序，该程序自树莓派开机后不断检测电加热元件1的温度。当温度超过设定温度5℃时会给出温度过高报警信息，当超过设定温度10℃时，控制器会控制加热电路自动停止加热。这样可以防止该镜头保护装置在非工作状态时，电加热元件1仍继续工作导致电加热元件1高温过载无法工作甚至温度过高引发火灾。如此设置使得该镜头保护装置更加智能化，同时提高了该镜头保护装置的安全性。

如图2所示，进一步地，电加热元件1为一矩形加热板；矩形加热板表面间隔开设三个第一通孔8；矩形加热板的一端设置有向外延伸的第一电极连接座10与第二电极连接座11，用于与电源连接。具体地，例如，矩形加热板靠近镜头的一面设置有粘合剂，透明玻璃片与矩形加热板粘贴连接。例如，矩形加热板的尺寸规格为 83mm*18mm*0.2mm，矩形加热板的表面开设的第一通孔8的直径为 14mm，各个第一通孔8之间的间隔为13mm，每个第一通孔8均与各自相对应的镜头6相对齐，这样就可以同时对三个镜头6进行保护；例如，矩形加热板可以为PI(PolyimideFilm，聚酰亚胺)加热膜，厚度可以为0.2mm，该材料制成的矩形加热板具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性；例如，矩形加热板上的第一电极连接座10可以通过导线与电源的一极连接，第二电极连接座11可以通过导线与电源的另一极连接，其中，导线与第一电极连接座10及第二电极连接座11的连接方式可以为焊接；如此设置，提高了该镜头保护装置的利用效率。

进一步地，透光元件2为一透明玻璃片。具体地，例如，透明玻璃片可以为石英玻璃片，该石英玻璃片既可以透过远紫外线，是所有透紫外材料最优者，又可透过可见光可近红外光谱，有助于拍摄高质量的图片。同时，由于石英玻璃片耐高温，热膨胀系数极小，化学稳定性好，气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般光学玻璃片媲美，所以它各种恶劣场合下的适应性更强。最后，该石英玻璃片易清洁，有利于对镜头保护装置的维护及保养。

进一步地，该镜头保护装置还包括保温元件4；保温元件4贴覆在电加热元件1远离镜头6的一面，用于对电加热元件1进行保温；保温元件4上至少开设一个第三通孔7，第三通孔7的位置与第一通孔8的位置相对应，第三通孔7的直径不小于镜头6的直径。具体地，保温元件4可以采用橡胶棉制成，厚度可以为4mm；其中，保温元件4上开设的第三通孔7的位置应该与第一通孔8及第二通孔9的位置相对应，以使第一通孔8、第二通孔9、第三通孔7 及镜头6保持在同一条水平线上，使得拍摄效果更佳；同时第三通孔 7的大小应不小于镜头6的大小，以免遮挡镜头6，影响拍摄。如此设置，可以减缓矩形加热板的热量损失，节约能源。

进一步地，隔热元件3为橡胶棉。该橡胶棉制成的隔热元件3具有橡胶特性、弹力极好、回弹性好、不会变形。

进一步地，保温元件4为橡胶棉。该橡胶棉制成的隔热元件3具有橡胶特性、弹力极好、回弹性好、不会变形。

本实用新型还提供一种图像采集设备，包括上述镜头保护装置。

由以上实施例可以看出，本实用新型提供的镜头保护装置，通过在镜头的前侧设置透光元件，并且将透光元件与电加热元件连接，通过电加热元件、电源及加热开关形成的闭合回路，使得电加热元件对透光元件进行加热，使其温度升高，达到苍蝇等昆虫不易活动的温度范围，从而实现驱散苍蝇及昆虫的目的，且又能避免雾气在透光元件上凝结，影响拍摄。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。