CN104471475B - 照相机外罩、照相机模块以及监测*** - Google Patents

Abstract

公开了包括自动清洁功能的照相机外罩。具体而言，公开了包括基于流体的清洁***的自动清洁照相机模块。公开了用于在无控的环境下提供精确成像的包括基于流体的清洁***的自动清洁照相机模块。公开了包括一个或多个自动清洁照相机模块的监测***。

Description

照相机外罩、照相机模块以及监测***

相关申请的交叉引用

本申请是要求Ellinor Eineren等人在2012年7月2日提交的名称为“照相机外罩、照相机模块以及监测***”的美国临时申请第61/666,971号及Ellinor Eineren等人在2012年10月22日提交的名称为“照相机外罩、照相机模块以及监测***”的美国临时申请第61/716,756号的权益和优先权的国际申请，为了所有目的通过引用将两个申请的全部内容合并于此。

技术领域

本公开涉及照相机外罩，并且尤其涉及供热成像照相机使用的自动清洁照相机外罩。本公开还涉及自动清洁照相机模块。

背景技术

对物体、化学物种和/或环境的远程监控在全世界范围内变得愈发重要。具体而言，远程监控正变成用于例如工艺优化、家畜管理、安保、监控、地热分析、健康监测、气体泄漏检测等应用的重要工具。

在偏僻和/或可能肮脏的场所中需要使用照相机(例如热成像照相机、可见波长照相机等)。这种场所包括工业环境、荒野、办公室、娱乐环境、公共场所、机场等。在许多这种场所中，会存在与以下情况有关的维护或可靠性问题：对位于交通繁忙区域的监控设备的远程访问、污染物在照相机外罩的镜头/窗口上的累积、无控环境条件等。这些问题会对与照相机***(例如热成像照相机***)有关的性能、维护和/或清洁安排产生负面影响。

具体地说，污染物在照相机外罩的镜头/窗口上的累积可能使对目标环境的查看变得模糊，对照相机获取的读数的质量产生负面影响(例如影响相机拍摄的热图像的准确度)，吸收/折射/反射相机上的入射能量等。

很多情况下，用于热成像照相机的镜头/窗口可以由一个或多个昂贵的、易碎的和/或机械上柔软的材料来构造。因此，这些镜头/窗口可能易于在日常清洁和/或维护过程中刮伤、破裂和/或折断。

特别有关的是在工业环境中对物体进行自动监测越来越普及。例如，在畜牧业(例如奶牛、鱼、家禽、猪、羊等)中，对畜群的管理是工业机构、食品销售网络以及农场主特别有兴趣的。如疾病爆发(例如传染病、乳腺炎、流感等)的事件会消灭整个牧群和/或对牛奶或产品的生产有不利影响。通常，自动监测家畜对帮助牛群管理非常有用，但是会被保持长时间不受阻拦和/或不受破坏地查看动物这一需要所妨碍。实际应用中，如设备污损的问题更为复杂，这是因为这种***与应用所感兴趣的期望目标之间的物理距离常常较近(例如，以便更好地展示目标的详细空间特征，更易于目标识别，以降低照相机模块的技术要求等)。

发明内容

本公开的一个目的在于提供一种自动清洁照相机模块。

另一目的在于提供一种自动清洁热成像照相机外罩。

另一目的在于提供一种能够执行自我维护的自动监测***。

又一个目的在于提供一种自动清洁镜头和/或窗口，以将热成像照相机与无控环境隔离。

通过在本文中所描述的外罩、模块、***以及方法来全部或者部分地满足以上目的。具体地说，本公开的特征和方面在所附权利要求、下文的说明书以及附图中进行阐述。

根据第一方面，提供一种包括分别根据本公开的外罩和具有孔的面板的照相机模块。该照相机包括光路并且可以包括在外罩内、被定位为使得该光路与该孔至少部分地重合。照相机模块包括耦接到外罩的一个或多个端口(port)，该一个或多个端口配置为将清洁流体引导向孔。

照相机模块可以包括耦接到外罩、与一个或多个端口流体连通、用于将流体从流体源引导到一个或多个端口的一个或多个通道。

一个或多个端口和/或一个或多个通道可以嵌入到面板中、配置为接收基于气体和基于液体的清洁流体。在各方面，端口和/或通道中的一个或多个可以配置为接收基于气体的清洁流体并且端口和/或通道中的一个或多个可以配置为接收基于液体的清洁流体。

照相机模块可以包括耦接到面板、大体上与孔同延的透光的窗玻璃。在各方面中，该窗玻璃可以对红外辐射基本上透明并且照相机可以是红外照相机。在各方面中，窗玻璃可以包括例如锗、氟化钙、蓝宝石、氟化锂、锌、硒化物、氟化钡、红外透射聚合物及其组合等的一个或多个材料。

照相机模块可以包括与端口中的一个或多个流体连通的流体储存器。流体储存器可以配置为容纳至少一部分清洁流体。

照相机模块可以包括与端口中的一个或多个流体连通的一个或多个控制元件(例如阀、泵、混合器、搅拌器等)，控制元件用于控制清洁流体到端口的流动、使清洁流体的各方面混合、过滤清洁流体、搅拌清洁流体等。

照相机模块可以包括用于混合第一流体与第二流体以形成清洁流体的混合器。在各方面中，第一流体可以基本上是水，并且第二流体可以包括表面活性剂、清洁剂、酸、食品安全成分及其组合等中的一个或多个。

在各方面中，照相机模块可以包括与照相机电通信的处理器，照相机用于将一个或多个图像发送到处理器，该处理器用于基于图像、控制信号等中的一个或多个来控制流体到端口的流动。

在各方面中，照相机模块可以包括用于在不使用照相机时覆盖孔的至少一部分的保护盖。在各方面中，保护盖可以在第一位置和第二位置之间被促动，第一位置基本上覆盖该孔并且第二位置使孔基本上暴露。在各方面中，端口中的一个或多个可以包括在保护盖内。

在各方面中，端口中的一个或多个可以包括喷嘴，该喷嘴配置为使得从其中通过的流体在离开喷嘴时形成具有基本上受控形状(例如线形、椭圆形、月牙形、半球形、扇形及其组合等)的流体喷射。

根据另一方面，提供根据本公开的照相机模块的在家畜监测***中的用途。

根据又一个方面，提供根据本公开的照相机模块对动物的至少一部分成像的用途。

根据另一方面，提供根据本公开的照相机模块监测无控环境下的(例如目标表面的)温度的用途。

根据又一个方面，提供一种用于使目标成像的方法，该方法包括利用照相机通过窗玻璃获取目标的一个或多个图像、根据图像中的一个或多个来评价窗玻璃的清洁度以生成清洁度系数，以及基于该清洁度系数来清洁窗玻璃。在各方面中，该方法可以包括基于清洁度系数来释放用于分析的图像中的一个或多个；向目标暴露窗玻璃；和/或定位该目标。

根据另一方面，提供一种用于操作根据本公开的照相机模块的方法，该方法包括：利用照相机拍摄一个或多个图像；利用图像中的一个或多个评价光路的清洁度；以及基于该评价将清洁流体经由端口中的一个或多个提供到孔。在各方面中，该方法可以包括基于该评价确认用于分析的图像中的一个或多个和/或暴露和/或覆盖该孔。

根据又一个方面，提供一种用于沿着照相机的光路装配的自动清洁窗口套件，该自动清洁窗口套件包括窗口外罩和耦接到窗口外罩的一个或多个端口，该窗口外罩用于附接到照相机使得该窗口沿着照相机的光路提供孔，该一个或多个端口配置为将从其中通过的清洁流体引导至孔。

在各方面中，自动清洁窗口套件可以包括用于耦接到窗口外罩、与孔基本上同延的透光的窗玻璃。在各方面中，该窗玻璃可以对红外辐射基本上透明并且照相机可以是红外照相机。在各方面中，窗玻璃可以包括例如锗、氟化钙、蓝宝石、氟化锂、硒化锌、氟化钡、红外透射聚合物及其组合等的一种材料。

在各方面中，端口中的一个或多个可以包括喷嘴，该喷嘴被配置为使得从其中通过的流体在离开喷嘴时形成具有基本上受控形状(例如线形、椭圆形、月牙形、半球形、扇形及其组合等)的流体喷射。

在各方面中，自动清洁窗口套件可以包括用于容纳清洁流体的至少一部分的与端口中的一个或多个流体连通的流体储存器。

在各方面中，该自动清洁窗口套件可以包括与端口中的一个或多个流体连通的一个或多个控制元件(例如阀、泵、混合器、搅拌器等)，控制元件用于控制清洁流体到端口的流动、使清洁流体的方面混合、过滤清洁流体、搅拌清洁流体等。

在各方面中，自动清洁窗口套件可以包括用于将第一流体与第二流体混合以形成清洁流体的混合器。在各方面中，第一流体可以基本上是水,并且第二流体可以包括表面活性剂、清洁剂、酸、食品安全成分用于组合等中的一个或多个。

在各方面中，自动清洁窗口套件可以包括用于在不使用照相机时覆盖透光透玻璃的保护盖。在各方面中，保护盖可以在第一位置和第二位置之间被促动，第一位置基本上覆盖该孔并且第二位置使孔基本上暴露。

在各方面中，该套件可以包括与端口中的一个或多个流体连通的混合器，该混合器用于将第一流体与第二流体混合以形成清洁流体的至少一部分。在各方面中，第一流体可以基本上是水并且第二流体可以包括表面活性剂、清洁剂、酸、食品安全成分用于组合等中的一个或多个。

在各方面中，该窗口外罩可以包括与端口中的一个或多个流体连通的一个或多个通道。

根据又一个各方面，提供用于评价目标的监测***，该监测***包括：用于生成一个或多个控制信号的控制器；根据本公开的用于从目标的至少一方面获取图像并且将该图像传送到控制器的照相机模块，该照相机模块用于对控制信号中的一个或多个作出响应；用于将目标的位置、方位和/或身份传送到控制器的检测子***和/或监视照相机，该控制器用于分析目标的位置、方位和/或身份以生成控制信号中的一个或多个。

在各方面中，该目标可以是生物(例如人、动物、鱼、植物等)、动物(例如家畜、奶牛、羊、猪、马、鹿等)、植物、制造工艺、荒野环境、气体或者其组合。

在各方面中，监测***可以用于基于图像中的一个或多个来生成诊断信号(例如发热、乳腺炎、病毒、细菌感染、交尾期等)。

根据另一个方面，提供一种用于部署到环境中的独立照相机模块，该照相机模块包括：包含具有孔的面板的外罩；包括光路的照相机，该照相机包括在外罩内，被定位为使得光路至少部分地与该孔重合；耦接到外罩的一个或多个端口，该一个或多个端口配置为将清洁流体引导向该孔；电耦接到照相机的能量收集子***，用于向照相机提供电力；以及耦接到储存器的流体收集***，用于为从环境收集流体。

在各方面中，独立的照相机模块可以包括电耦接到照相机以在照相机模块和远程控制中心之间通信的无线电。

附图说明

图1a-b示出了根据本公开的照相机模块的各方面的示意性表示。

图2示出了根据本公开的窗口组件和相关的清洁控制***的各方面。

图3a-f示出了根据本公开的面板的各方面。

图4a-d示出了根据本公开的自动清洁照相机模块的示意图的各方面。

图5示出了根据本公开的用于远程应用的独立照相机模块的示意图。

图6a-b示出了用于在根据本公开的自动清洁照相机模块上实施的控制时序图。

图7a-b示出了用于管理根据本公开的自动清洁照相机模块的方法。

图8示出了根据本公开的自动清洁照相机模块的各方面。

图9示出了根据本公开的应用于家畜监测应用的照相机模块。

图10a-c示出了根据本公开的包括保护盖的照相机模块的各方面。

图11示出了根据本公开的应用于家畜监测应用的监测***。

图12示出了在各种使用状态下利用根据本公开的照相机模块拍摄的图像。

具体实施方式

以下参考附图描述本公开的具体实施例。然而，所公开的实施例仅仅是本公开的示例并且可用各种形式实现。不对已知功能或者结构进行详细描述，以避免在不必要的细节方面使本公开难理解。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制性的，而是仅仅作为权利要求的基础，并且作为用于教示本领域技术人员通过实际上任何适当的详细结构以不同方式使用本公开的代表性基础。所有附图说明中，类似附图标号可以指代相似或者相同的元件。

照相机外罩意指用于包围一个或多个照相机(例如数字照相机、可见光照相机、近红外反射成像照相机、红外照相机、荧光成像照相机、UV成像照相机、热成像照相机等)并且用于可选地包围控制电子设备、清洁方面等中的一个或多个的外罩。外罩还可以包括一个或多个固定功能部件、连接器等。通常，根据本公开的照相机外罩可以将包围在其中的一个或多个部件(例如照相机、电子设备等)与周围环境基本上隔离。

照相机模块意指包括一个或多个照相机，还可包括根据本公开的照相机外罩、分别根据本公开的控制电子设备、清洁方面、致动器及其组合等。照相机模块可以包括一个或多个致动器(例如阀、伺服阀、泵、压缩机、开关、伺服电机等)，这些致动器用于操作模块所包括的一个或多个部件、用于在三维空间定位照相机模块的一个或多个方位(例如以便定位照相机等)。照相机模块还可以包括或者接收来自一个或多个控制电路的信号，该一个或多个控制电路配置为操作一个或多个照相机以及(或者)一个或多个清洁方面、一个或多个保护方面、致动器和/或模块的监视方面。

在各方面中，照相机模块可以配置为监测照相机所放置的环境中(例如作为监视***、分析***、工业控制过程等的部分)的一个或多个目标。目标可以是物体(例如机器、车辆、活生物、人、动物、奶牛、植物等)、事件(例如音乐会、火灾、作物喷粉、天气事件等)、环境的方面(例如气体、化学种类、废气泄漏、工艺线、进料装置等)、场所(例如加工厂、温室、音乐厅、剧场、购物中心、森林小径、谷仓、运动场、农作物、滑雪胜地等)、过程(例如牛奶加工、制造过程、配种过程、进料过程等)。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以配置为分析车辆(例如静止的车辆、移动的车辆等)的热特性或车辆的各方面(例如车盘、箱、燃料箱、制动片、车轮表面等)。在各方面中，这种照相机模块可以放置在道路表面下、在隧道入口内等。这种照相机模块可以配置为在车辆进入禁区、限制区域、危险区域、通过检查站等期间检查车辆。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以配置为分析植物生命、植物、农作物等的一个或多个方面。这种***可以配置为对植物生命进行热成像(例如被动热成像、主动热成像等)、近红外反射成像、反射成像、荧光成像及其组合等。这些成像方法可以用来诊断疾病、确定生长效率、监测耕种过程、调查传染、病毒感染、真菌寄生等。这些成像可以在通常不受控制的和/或脏的环境中进行。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以配置为分析位于照相机模块的视场内的环境中的一个或多个化学物种。这种情况下，照相机模块可以包括配置为检测与期望的化学物种有关的相关波长。这种配置可以有利于执行环境中的气体检测、检测环境中的污染物、检测有关镜头、窗玻璃等的污垢。

在各方面中，根据本公开的红外成像***可以配置为识别一个或多个化学物种。这些化学物种的一些非限制性示例包括氨，胂、丁烷、二氧化碳、氯乙烷、乙硼烷、柴油、DMMP、DIMP、环氧乙烷、甲醛、汽油、七氟丙烷、溴化氢、氯化氢、氢氰酸、硫化氢、异丙醇、甲烷、天然气、光气、丙烷、六氟化硫、氯乙烯、溶剂、酒精、清洁剂、苯、丁烷、乙烷，乙苯、乙烯、庚烷、己烷、异戊二烯、MEK、甲烷甲醇、MIBK、辛烷、戊烷、1-戊烷、丙烷、丙烯、甲苯、二甲苯、乙酰氯、烯丙基溴、烯丙基氯、氟化烯丙基、呋喃、联氨、甲基硅烷、丙烯醛、丙烯、四氢呋喃、三氯乙基、氯乙烯、丙烯腈、乙烯醚及其组合等。

在各方面中，包括在根据本公开的照相机模块内的照相机可以配置为检测家畜管理环境(例如对于产奶操作的管理、繁殖监测、沼气生产、沼气保存等)内的一个或多个对象。在各方面中，照相机模块可以配置为监测谷仓内的甲烷气体等级、监测谷仓内的甲烷云移动、检测甲烷气从谷仓泄漏到周围环境等。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以用来监测沼气输送***、气体管理***、气体保存过程和/或沼气收集***的输送、泄漏和/或特性。

在各方面中，照相机外罩和/或照相机模块的一个或多个清洁功能可以配置为在无控环境中使用期间保持照相机外罩和/或照相机模块的精确操作。一个或多个清洁功能可以配置为基于清洁度测量(例如对镜头上的尘垢累积的测量)、基于校准试验(例如校准目标的评价、镜头和/或窗玻璃的一个或多个部件上的标记的评价)自动保持照相机外罩、照相机模块、镜头等的一个或多个方面的清洁度，一个或多个清洁功能包括清洁过程的自动评价。

图1a-b示出了根据本公开的照相机模块的各方面的示意性表示。图1a示出了根据本公开的照相机模块的各方面的示意性表示。照相机模块包括一个或多个照相机10(例如热成像照相机、红外照相机、可见光谱照相机、UV照相机等)、镜头15(即，等效于窗口、窗玻璃、玻璃等)以及一个或多个流体输送端口20、25。流体输送端口20、25可以配置为将气体30(例如空气、氮气、干燥空气、热空气等)和/或液体35(例如包括水、清洁液、溶剂、表面活性剂等中的一个或多个)输送到镜头15的一个或多个区域(例如边缘、正面、区域等)。端口20、25可以通过一个或多个流体输送管线50、52连接到一个或多个气体40和/或液体45源。流体输送管线50、52可以包括一个或多个控制阀55、57，控制阀配置为控制流体30、35(例如气体、液体及其组合等)到端口20、25的流动。控制阀55、57可以包括配置为与控制单元(未明确地示出)接口的电互连60、62。控制单元可以配置为与一个或多个控制阀55、57接口以便在操作期间提供对流经其中的流体的控制。照相机10可以包括与控制单元(未明确地示出)接口的一个或多个电互连70并且(或者)提供馈送到外部单元、控制***、监测站、紧急响应***、气象报告站、家畜管理***、监视***等的图像和/或视频。

照相机模块可以包括视线74和视场76。使用时，照相机模块可以定位成面对使用期间的目标72(例如活的生物、动物、奶牛、车辆、环境、特征、房间、校准目标等)。

尽管图1a示出了具有分离的部件的示意图，在各方面中，这些部件可以密切互连、封闭在照相机10的外罩内、嵌入到外罩的壁中、耦接到相应地附接到照相机的盖板等。

在各方面中，端口20、25中的一个或多个可以配置为将流体(例如清洁流体)输送到镜头15的边缘，以在镜头15的面上生成基本上均匀的流体流动、将流体(气体30和/或液体35)引导到镜头15的各个区域等。在各方面中，端口20、25中的一个或多个可以配置为沿着与镜头关联的矢量导引相关流体射流(例如在边缘上、在面上、引导向镜头15的区域、沿着镜头15的边缘等)。在各方面中，端口20、25中的一个或多个可被配置以便具有特定的流动模式(例如均匀流动场、线性的喷射、圆形模式、薄板状模式等)的相关流体射流。

合适的气体30的一些非限制性示例包括空气、氮气、干燥空气、热空气、氩气、氧气及其组合等。

合适的液体35的一些非限制性示例包括水、去离子水、溶剂、超纯水、清洁液、表面活性剂、清洁剂及其组合等。

合适的溶剂的一些非限制性示例包括有机溶剂、四氯乙烯、丙酮、异丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、己烷、石油醚、柠檬萜烯、乙醇及其组合等。

清洁剂的一些非限制性示例包括阴离子清洁剂、阳离子清洁剂、非离子清洁剂、两性离子洗涤剂、烷基苯磺酸盐、脱氧胆酸、聚氧乙烯、葡萄糖苷、乙氧基化物、聚乙二醇类(PEGylates)、葡萄糖苷、生物表面活性剂、裂解剂、芳香烃、烷基醚、碳氟化合物、硅氧烷、硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、羧化物、乙酸、脂肪醇、山梨糖醇酐酯及其组合等。

在各方面中，清洁液的一个或多个成分可以基于应用专有的和/或环境的限制来选择。例如，在与家畜监测有关的应用(例如挤奶操作的监测、牧群健康监测、繁殖监测等)中，清洁液的成分可以限于食品安全添加剂，以防止与家畜在清洁后食用清洁液的一个或多个剩余成分关联的危险疾病。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以包括加热元件(例如加热带、热交换器、帕尔贴(Peltier)元件等)，以防止在操作期间在镜头/窗口15的一个或多个区域上形成露珠、潮湿环境中的冷凝等。这种配置可以有利于在操作期间保持光学元件(例如镜头、窗口等)处于露点之上。另外、替换地或者组合地，可在照相机模块内包括加热/冷却装置，其配置为将照相机模块的一个或多个方面保持在工作温度范围内(例如保持在-40到60℃、-20到45℃的范围内的一个或多个方面等)。这种加热/冷却装置可以有利于降低照相机关键部件的温度变化，降低基于热变化误差的成像方差等。

另外、替换地或者组合地，气体输送装置可以配置为将温度受控和/或升高的气体射流输送到镜头15，以便在使用期间保持和/或升高镜头的温度、在完成目标72观测前使该装置的温度与环境平衡、消除和/(或)蒸发冷凝。

在各方面中，端口20、25可以按策略设置在镜头15附近，或许位于镜头一部分边缘的周围。端口20、25可以设置成将流体对准镜头/窗口15的表面(例如面向外的表面)。端口20、25可以被配置以便以已知轨迹将流体引导至表面。在各方面中，端口20、25中的一个或多个可以小于45度、小于30度、小于20度、小于10度的角度将流体引导到镜头/窗玻璃15的特性平面。在各方面中，端口20、25可以定位为以便在清洁过程中以不同轨迹将流体引导向镜头/窗玻璃15。在一个非限制性示例中，端口20、25中的一个或多个可以用于在一部分清洁处理中以大角度将流体35引导向镜头15，而在另一部分清洁处理中以小角度将流体35引导向镜头15。

在各方面中，端口20、25中的一个或多个可以配置为相对于镜头15的表面移动。端口20、25中的一个或多个可配置为在清洁处理期间(例如当正通过端口20、25输送相关流体射流时等)沿着轨迹移动。照相机模块可以包括耦接到端口20、25的一个或多个致动器和/或机制(未明确地示出)，以便提供运动(例如沿着轨迹、方位等)。

在各方面中，照相机模块可以包括根据本公开的帽部或者保护盖。该帽部可以耦接到端口20、25中的一个或多个，这样使得在帽部关闭时，端口20、25中的一个或多个的位置可以设置成将流体30、35最优地导向到待清洁的镜头/窗口/玻璃15。这种配置可以有利于保护处于不利和/或肮脏环境中的镜头/窗口/玻璃15，在这样的环境，应用只需要间歇性地使用照相机10。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以包括适于评价镜头15表面的污垢的量和/或位置的一个或多个方面。照相机模块可以配置成可引导端口20、25中的一个或多个的运动以便除去污垢(例如以在清洁处理期间引导端口20、25中的一个或多个的轨迹和/或方位)。这种配置可以有利于在清洁处理期间使流体消耗最小和/或除去顽固污垢。

在各方面中，照相机模块可以包括多波长和/或多频带照相机***。多频带照相机***可以包括与测量滤波器和基准滤波器关联的热感照相机或者红外线成像装置。测量和基准滤波器可以放置在照相机的光通路上，可位于旋转轮上。这些滤波器可以交替地布置、放置在照相机或者成像装置的瞄准轴上，测量滤波器的传输频带包括要检测成分(例如气体、组织分析物等)的至少一个特定吸收线并对这个成分的存在敏感，基准滤波器的传输频带与测量滤波器的传输频带相似但是不包括要检测成分的吸收线或者多条吸收线，因此对这个成分的存在不敏感。

在各方面中，镜头15可以包括在照相机10视场76内的基准特性(例如，具有已知发射率、吸收、透射率等材料)，用作照相机模块的基准或者校准特性。

在各方面中，多频带照相机***的测量原理包括利用背景、基准标记和/或观察场景的稳定区域作为红外源，在视线上突出要检测的成分的存在并通过红外图像和/或红外图像各方面的差分处理来计算要检测的成分的存在，以便从空间角度处理从观察区域的不同温度点得到的通量，从频谱角度区分要检测的成分和背景，并从时间角度消除假警报和不适时的检测。多频带照相机***可以配置为分析例如家畜、牛等的一个或多个目标。

照相机***可以工作于包括IR-III频带(从8到14pm)和/或IR-II频带(从3到5pm)的各个波段，由于大气吸收在IR-III频带比在IR-II频带更弱，这使得可吸收更多通量。

在各方面中，照相机10可以是冷却的照相机，该照相机可以与其冷却装置一起放置在照相机外罩中。冷却装置可以与其它电子设备一起放置在照相机外罩内或者设置在单独的柜中。在各方面中，该柜可以容纳电源装置、照相机和/或滤波控制装置、用于处理从照相机获取的信号的装置及其组合等中的一个或多个。

在各方面中，照相机模块可以作为一部分包括在远程光学气体和/或成分检测装置中，该装置包括与依次安装在照相机的瞄准轴上的测量和基准滤波器关联的红外照相机，以及用于处理由照相机提供的并且对应于观察区域的至少两个温度不同的区域的通量的装置。照相机外罩可以包括和/或连接到电源单元。

在各方面中，照相机外罩可以包括具有光电探测器矩阵的红外探测器(即照相机)和由旋转盘所承载的滤波器组件，这个组件布置在镜头和检测器之间并且包括用于将每一滤波器依次置于镜头和检测器的瞄准轴上的电源驱动装置，照相机外罩包括用于控制检测器、用于获取并数字化红外信号、图像和/或视频并用于控制转动滤波器圆盘的装置的电子电路，以及用于控制照相机外罩的操作并且将气体检测算法应用到由检测器提供的信号的处理器。

这种配置可以有利于在偏远位置的监测，这是因为这种配置可以提供小型、独立并易于运输的单元。这种配置可以有利于提供易于现场安装同时提供多气体(即多成分)检测能力的单元。

图1b示出了根据本公开的具有流体储存器94的照相机模块的各方面的分解图。照相机模块可以包括根据本公开的照相机80。照相机80通常包括在使用期间可以朝向所需要的场景的光路82。照相机模块可以包括定位在照相机80的光路82中的面板84(在本文中也称为窗口外罩)。面板84可以包括与分别根据本公开的一个或多个流体输送管线98a,b流体连通地连接的一个或多个端口86a-f。一个或多个端口86a-f可以经由根据本公开的歧管85连接到流体输送管线98a,b中的一个或多个。在各方面，歧管85可以集成到面板84中。

在各方面中，面板84可以附接到照相机80的镜头88(或者等效地，可以包括用于相关照相机80的镜头/光学窗口)。面板84可以包括用于与照相机、照相机镜头组件等接合的一个或多个垫圈、紧固件(例如螺钉、铆钉、可结合区域、螺纹接口等)。

在各方面中，照相机模块可以包括歧管85(可选地集成到照相机10、80、镜头15、88、面板84等)中，歧管85包括把来自一个或多个流体输送管线98a,b的流体引导到与镜头15、88最接近的一个或多个端口86a-f的一个或多个流体通道。在各方面中，歧管85可以由模塑的聚合物部件、金属板形成、由照相机外罩的壁的一部分等形成。歧管85可以包括在其中成形和/或另外机械加工形成的一个或多个通道，以引导在通道中通过的流体。这种通道可以由各种各样的工艺来形成，这些工艺包括沟道机械加工、切削、钻孔、挖出、腐蚀处理、注塑成型、EDM、微流体工艺、微成型工艺、丝网印刷、快速成型及其组合等。

在各方面中，歧管85可以包括通道的阵列，每个通道利用端口86a-f中的一个或多个与流体输送管线98a,b和/或一个或多个流体连接器87a,b相互连接。歧管85可以被模塑到照相机外罩中、集成到面板84中、作为照相机外罩的部件、两步成型、微成型等。

照相机模块可以包括配置用于控制照相机的一个或多个方面(传感器、校正灯、基准灯、冷却***、环境照明传感器、环境条件传感器等)的一个或多个电路、图像处理电路、清洁***(例如流体输送阀、流体上升阀、流体过滤处理等)和/或伺服致动***的一个或多个方面(例如用于铰接结构)。

照相机模块可以包括照相机外罩90(图中示出其底部)，该外罩90用于将照相机模块的一个或多个部件与周围环境封闭和/或隔离。

图1b所示非限制性示例可以包括均根据本公开的流体控制***92和储存器94。流体控制***92可以包括一个或多个泵、压缩机、过滤器、通风孔、阀、电子电路及其组合等，这些部件用于在使用期间共同控制沿着一个或多个流体输送管线到端口86a-f的流体输送。储存器94可以配置用于储存由流体控制***92使用的流体(例如液体、气体等)。

在各方面中，储存器94可以用于容纳液体(例如水、去离子水、超纯水、清洁液、表面活性剂、清洁剂等)和/或气体(例如干燥空气、氮气、二氧化碳气体等)。流体控制***92可以配置用于在清洁操作期间将一团液体从储存器94输送到关联的流体输送管线98a,b。在各方面中，储存器94可以包括加热元件和/或隔热件，以保持容纳在其中的流体处于可能与周围环境不同的温度。

在各方面中，储存器94可以用于容纳与流体源(例如水源、溶剂源等)组合的辅助流体(例如表面活性剂、清洁剂等)。在这些方面中，流体控制***92可以包括一个或多个混合腔、静态混合器、微流体混合部件等，以在输送到一个或多个关联端口时将辅助流体与源流体合并。在各方面中，混合器可以用于将两股或多股流体(例如来自流体源的流体、辅助的流体、水等)接收到静态混合腔中。当该流穿过混合器时，非移动元件将该这些连续地掺合为基本上混合好的输出流。完全混合取决于许多变量，包括流体特性、管内径、元件数量以及它们的设计。

在各方面中，储存器94可以配置成可更换部件。这种配置可以有利于在不能得到流体源和/或辅助流体或者不便于实施等的应用中使用。

在各方面中，流体控制***92和/或储存器94可以包括气体端口96，该气体端口可连接到局部周围环境。气体端口96可以包括颗粒过滤器、风干筒等，以便在使用期间调节由流体控制***92带入的气体(例如空气)。流体控制***92可以包括与气体端口96流体连通的压缩机，该压缩机用于在操作期间将气体从环境吸进到照相机模块中。这种配置可以有利于在操作期间容易向端口86a-f中的一个或多个提供气体。

在各方面中，气体端口96可以包括可拆卸的筒，用于在使用期间将颗粒、油、玷污、细菌、湿气及其组合等从吸入照相机模块内的气体中过滤掉。流体控制***92可以包括压力和/或流量传感器，该压力和/或流量传感器配置用于确定相关的筒何时完全用光，以便于有益地更换新桶。

在照相机模块包括红外照相机的方面中，镜头(相当于窗口)可以由一系列材料构成，这些材料包括锗、氟化钙、蓝宝石、氟化锂、硒化锌、氟化钡、红外透射聚合物等。可选择流体以使操作期间镜头88的腐蚀最小(即降低镜头表面的腐蚀、减少镜头表面的化学附着等)。

在各方面中，包括在照相机模块、流体控制***92和/或储存器94内的根据本公开的筒可以包括软化器，该软化器配置用于除去或者中和液体源中存在的阳离子种类。

在各方面中，微流体混合装置可以包括Y通道混合器、蛇状混合器、涡旋混合器及其组合等。微流体混合器可以作为流体输送管线98a-b的一部分包括在流体控制***92内、集成到面板84中和/或集成到根据本公开的镜头/窗口88中。

在各方面中，包括在歧管85内的通道可以配置成大体上使容纳在其中的无效区最小。这种配置可以有利于限制清洁镜头15、80和/或照相机模块的一方面所需的流体和/或电力。

图2示出了根据本公开的窗口组件200(即面板/窗口外罩)和相关的清洁控制***的各方面。窗口组件200可以附接到照相机或者照相机外罩以形成自动清洁照相机模块。这种配置可以有利于改进用于无控环境的照相机。窗口组件200包括一个或多个端口210a-e和一个或多个通道215a-e，通道215a-e与端口210a-e中的一个或多个流体连通。窗口组件200可以另外包括或者包括根据本公开的用于将通道215a-e中的一个或多个和/或端口210a-e连接到一个或多个流体输送管线220a-b的装置。

流体输送管线220a-b可以连接到根据本公开的流体控制***230。流体控制***230可以包括分别根据本公开的一个或多个阀、泵、压缩机、混合器、过滤器、罐等。流体控制***230可以连接到一个或多个电力和/或控制线路255，以向流体控制***230提供电力信号和/或在流体控制***230和外部实体(未明确地示出)之间传递数据(即控制信号、传感信号等)。流体控制***230可以包括用于将流体控制***230连接到流体源(例如液体源、水源、气体源等)的一个或多个连接器和/或线路260a-b。

在各方面中，端口210a-e中的一个或多个可以配有喷嘴(例如喷雾器、微喷嘴、MEM喷嘴、平孔、成型孔、压力漩涡、锥形喷嘴、喷射头等)，以引导、雾化和/或形成朝着镜头/窗玻璃和/或窗口组件200的外表面245的流体的流。在各方面中，一个或多个端口210a-e可以包括由入口通道(即通道215a-e、输送线路220a-b等)和端口210a-e之间的横截面积的减小而形成的喷嘴，该喷嘴用于生成朝着镜头/窗口区/孔和/或窗口组件200的外表面245的流体喷雾。端口210a-e中的一个或多个可以按照1对1或者不均衡的配置连接到通道215a-e中的一个或多个或者连接到输送线路220a-b。在一个非限制性示例中，多个端口210a-e可以连接到单个通道215a-e，和/或多个通道215a-e可以连接到单个流体输送管线220a-b。

在各方面中，窗口组件200可以被模制成单个部件240中，嵌入式通道215a-e和/或端口210a-e可以形成(例如在模制工艺期间和/或经由后模制工艺)在单个部件240中。

窗口组件200可以包括根据本公开的镜头/窗玻璃(未明确地示出)。替换地、另外或者组合地，窗口组件200可以包括垫圈250，该垫圈250配置用于在窗口组件200安装在照相机外罩上时形成紧靠相应的照相机外罩的密封。

在各方面中，窗口组件可以包括电喷雾部件。电喷雾部件可以包括连接到通道215a-e中的一个或多个的多个微喷嘴(即集成到一个或多端口210a-e中)。电喷雾部件可以包括用于在使用期间在微喷嘴中的一个或多个的两端生成电压的两个或多个电极。微喷嘴可具有小于1mm、小于200um、小于40um、小于10um的等效内径。一个或多个微喷嘴可以具有普通形状、圆形、椭圆、矩形等的横截面。电喷雾部件可以包括多于1个微喷嘴、多于10个微喷嘴、多于500个微喷嘴等。一个电极可以配置在一个或多个通道215a-e内部、位于一个或多个微喷嘴后面，而第二电极可以配置在微喷嘴外部、可选地靠着根据本公开的镜头/窗口的表面。在一个非限制性应用中，镜头/窗口或其上的表面可以具有供电喷雾部件使用的电极。

在各方面中，镜头/窗口可以被充电，以排斥电荷相同的种类、排斥或者吸引清洁种类等。这种充电可以在清洁过程期间、在清洁过程之间等由关联电路感应，并且可选地进行调制等。

在各方面中，根据本公开的照相机模块和/或窗口组件200可以包括测试电路，该测试电路用于使镜头/窗口通电以确定它们的清洁度状态。测试电路可以用于在镜头/窗口和相邻的电极(例如可选地电喷雾电极)之间输送电压，并且用于监测测试信号的一个或多个方面(例如相关电流、阻抗、电动势等)，以便评价镜头/窗口的清洁度状态。清洁控制算法可以实现成在一个或多个测试信号超过阈值时启动清洁过程。另外、替换地或者组合地，通过照相机获得的一个或多个图像可以用来评价镜头/窗口的清洁度。可以通过评价图像而获知污垢的指示。在热成像照相机的情况下，可以由通过照相机获取的图像内的异常稳定的温度分布图区域来确定污垢。另外，可以实现在向镜头提供一股流体之前和/或之后(即，温度相对于镜头可能更高或者更低)分析从热成像照相机获取的图像的清洁度测试算法。因为环境的热图像在这样短的时间内改变不会太大，可认为在测试期间温度改变显著的任何图像区域是附着在镜头上的(即污垢)。如果确定了镜头上这种材料的临界值等级，则可由照相机控制***启动(或者由监控控制***来请求)完整清洁过程等。

图3a-f示出了根据本公开的面板(在本文中也称为窗口外罩)的各方面。

图3a示出配置用于附接到照相机的带螺纹的面板300。带螺纹的面板包括配置为以螺旋方式附接到照相机上的配合螺纹部件(例如照相机包括的带螺纹的镜头组件)的带螺纹的连接器302。带螺纹的面板300可以包括一个或多个端口304a-d和一个或多个通道306a-d。端口304a-d可以与通道306a-d中的一个或多个连接。带螺纹的面板300可以包括与通道306a-d流体连通的连接器，并且(或者)可以配置为与一个或多个流体输送管线308a-b直接连接。一个或多个端口304a-d可以用于将流体流提供至带螺纹的面板300的外表面312上，或提供到附接的照相机镜头的窗口区/孔里。流体输送管线308a-b可以连接到根据本公开的流体控制***。

在各方面中，根据本公开的面板可以包括一个或多个垫圈310。垫圈310可以配置为面板300和照相机之间提供密封、靠着面板300内的两个或多个部件、作为分隔面板300的区域的方法、作为隔离面板300内的通道的方法、作为分隔与面板300中的不同流体关联的通道306a-d的方法等。垫圈310可以由橡胶材料、丝网印刷的聚合物、分配聚合物等形成。垫圈310可以在适当的位置形成、预先形成、设置到面板300上的凹槽中等。

在各方面中，根据本公开的面板300可以包括印刷的垫圈310，该印刷的垫圈310成型为可在流体输送管线308a-b和/或一个或多个端口304a-d之间形成和/或隔离通道306a-d。印刷的垫圈310可以通过分配操作、成型操作、印刷操作及其组合等来形成。

图3b示出了根据本公开的面板314。面板314包括用于将流体(例如液体、气体等)输送到根据本公开的镜头/窗口的多个端口316、318和/或端口阵列。端口316、318可以沿着窗口/孔的边缘320或者它们的一部分布置(例如以大体上环形的方式、沿着窗口的优选侧面布置，这样设置以便配合基于重力对窗口/镜头进行清洁等)。端口316、318可以定位在面板314平面中或者在面板314平面以外，以便更好地引导面板中的液体流(例如朝着窗口/镜头、横跨窗口/镜头、沿着重力矢量、形成保护区域等)。面板314可以包括用于将流体输送管线324a-b连接到面板314内包括的一个或多个通道322a,b的一个或多个流体输送管线324a-b和/或装置。

面板314可以包括用于将面板314连接到关联的照相机外罩、照相机等的安装点326a-d。另外、替换地或者组合地，面板314可以在制造和/或装配过程中直接集成到照相机外罩、照相机等中。

在各方面中，可以在操作期间独立地将流体输送到面板314的一个或多个通道322a-b。通道322a-b可以被分成多个组(通道组a322a、通道组b 322b等)，这样在清洁处理期间可将替换的流量分布、替换的流体等导向窗口区。这些通道组322a、322b可以有利于在多步骤清洁处理期间选择性地清洁窗口区。

在各方面中，端口316、318可以用于将常用形状(例如作为圆锥形、圆顶、喷流状、薄板形等)的流体引导至窗口上方，而不是直接朝着窗口(即，以便在窗口边缘320和周围环境之间形成保护流)。这种流体帘可以用来在清洁处理期间或者紧接其后(例如仍由于清洁过程而潮湿时)保护镜头/窗口不受周围环境影响。这样的流体薄板可以由基于微喷嘴的端口、带槽的端口及其组合等的阵列形成。

图3c示出了根据本公开的多层面板(ML面板)的方面。ML面板可以配置有一个或多个部件322a，b(例如板、***部、功能部件等)，该一个或多个部件322a，b可以配置为共同形成一个或多个通道334a-b、端口336a-b和/或流体输送连接器/线路。部件322a-b中的一个或多个可以设置有内置通道、互相交错通道(即设置为从一个相邻的部件延伸到另一部件的通道)等来配置。在各方面中，一个或多个部件322a-b可以包括设置有用于将流体输送到窗口区域的成形通道334a-b。ML面板可以具有一个或多个基准标记、接附功能部件、定位针等，以提供与照相机或者关联的照相机外罩的简单对准。一个或多个部件322a-b可以包括将流体流朝着窗口区域、在窗口区域上方等引导的一个或多个端口336a-b。一个或多个部件322a-b可以包括根据本公开的垫圈338a-d。垫圈338a-d可以用于在使用期间将流体流引导通过成形通道334a-b以及防止部件332a-b之间的流体泄漏。

可选地，ML面板可以关于对称轴340大体上对称地设置。在这样的配置中，一个或多个端口336a-b可以按照关于轴340不对称的型式来配置，以便防止端口中通过的流倾泻在关联的照相机的镜头/窗口上。

图3d示出了根据本公开的共用线面板342。共用线面板342可以包括通道344和多个端口350a-c，通道344和多个端口350a-c共同用于将流体从流体输送管线346输送到窗口区/孔348(即靠近关联的窗口和/或镜头的区域、孔等)。通道344和关联的端口350a-c可以配置为按照对窗口区域的清洁优先的型式将流体输送到窗口区348。在一个非限制性示例中，通道344和关联的端口350a-c可以配置为将流体输送到窗口区348的边缘的一个侧面，以便在进行清洁的过程中优先将流体引导过窗口区348。通道344和关联的端口350a-c可以用于顺续地和/或组合地输送一个或多个流体(例如液体、气体、清洁液等)，以便向窗口区348提供必要的清洁功能。

通道344可以与布置在窗口区348的最接近之处(例如在其边缘的周围、朝向其中心、沿着其表面引导等)的一个或多个端口350a-c连接。一个或多个端口350a-c可以包括根据本公开的喷嘴、微喷嘴等。每个端口350a-c可以用于生成在窗口区348上方会聚的局部流体射流352a-c，以在整个窗口区348沿着优选的方向(例如沿着重力矢量、朝着流体收集设备(trap)等)形成宏流体射流354。

在各方面中，一个或多个流体输送管线346可以用于在清洁处理期间输送多个流体类型(例如气体、液体、水、空气等)。这种配置可以有利于简化照相机模块的一个或多个方面。

在各方面中，一个或多个通道344可以被指定为主通道和辅助通道。主通道可以用于在清洁处理期间向一个或多个辅助通道提供输入。因此主通道的横截面可以比对应的辅助通道更大。这种配置可以有利于在清洁处理期间保持基本上高的回压(即由于通过主通道的最小压力损失而产生)。在这样的方面中，主通道可以将一个或多个辅助通道流动地连接到一个或多个流体输送管线346。辅助通道可以将一个或多个端口350a-c连接到一个或多个主通道。

图3e示出了根据本公开的基于扣环的面板360。扣环面板360配置为可经由嵌入式联锁功能部件362卡扣附接到现有照相机上的镜头支架。扣环面板360可以包括连接到一个或多个通道366(即主通道、辅助通道等)的一个或多个端口364a-f。扣环面板360可以制造成一个或多个部件，一个部件的扣环面板360可以包括一个或多个模制的通道366或者通道的一部分。多部件扣环面板360可以包括通过将多部件扣环面板360的部件配合在一起来形成的一个或多个通道366。通道366可以配置有将通道366连接到流体输送管线370a-b以便在清洁过程期间接收来自流体源的流体的装置(例如连接器、接头、插座、接收表面等)。

在各方面中，扣环面板360可以包括窗口(未明确地示出，但是通常与面板360内包括的密封面368邻接)，使得可通过将扣环面板360接附到照相机而封装和/或密封照相机的原始镜头。照相机模块的自动清洁方面可以集中于窗口上而不是直接集中在照相机的镜头上。这样的密封可以沿着面板360的密封面368来形成。根据本公开的一个或多个端口264a-f可以配置为在操作期间在面板360的面向外的表面372上引导流体的流动。

在各方面中，面板300、314、ML面板、342、360(例如基于扣环的面板、带螺纹的面板等)可以配置成或者包括在镜头遮光罩、根据本公开的保护盖、快照板、护罩及其组合等内。这样的配置可以有利于提供用于根据本公开的照相机的自动清洁以及照明控制。包括保护盖可以有利于在不使用照相机时为镜头/窗口提供额外的隔离。

图3f示出了根据本公开的包括背板382和***部384的面板380。***部384和背板382各自可以包括一个或多个通道386、387和/或端口388a-d。***部384可以配置为与背板382联锁。***部通道387中的一个或多个可以布置为与背板382中的一个或多个通道386接合。一个或多个背板通道386可以配置为与根据本公开的流体输送管线390接合。端口388a-d中的一个或多个可以布置在窗口区392的附近，以便更容易促进窗口区域的清洁。

在各方面中，根据本公开的面板可以包括保护盖(例如遮板、翻盖、致动的盖板等)。保护盖可以附接到面板并布置成处于关闭位置时覆盖窗口/镜头。保护盖和/或照相机模块可以包括致动器，以便可控地将保护盖定位于一个或多个位置，和/或根据相关照相机模块打开和关闭保护盖。保护盖和/或照相机模块可以包括一个或多个传感器等，以将其位置传送给控制器。遮板可以有益地在照相机模块没有主动扫描目标、分析目标、观察场景、收集图像/视频等时将镜头/窗口的一个或多个方面与周围环境物理隔离。

在各方面中，根据本公开的配备有保护盖的照相机模块可以包括附加的照相机单元，该附加的照相机单元配置用于监测环境以确定目标是否在范围内，以进行进一步分析。照相机模块可以配置用于分析来自附加的照相机的信息，并且相应地打开或者关闭遮板(例如如果目标在范围内则打开遮板，如果没有目标在范围内则关闭遮板等)。

图4a-d示出了根据本公开的自动清洁照相机模块的示意图的各方面。图4a示出了根据本公开的流体控制***的方面的示意图。流体控制***包括用于与流体源403接合以接收和/或吸进来自流体源403的流体的源端口402。流体控制***可以包括配置用于储存一些所接收的流体的、与源端口402流体连通的储存器404。源端口402可以包括可选的预过滤器，以除去流体中的污染物(例如灰尘、颗粒、油等)。源端口402可以包括将流体吸进到储存器404中、对储存器404内的流体加压的泵等。流体控制***可以包括一个或多个控制元件(例如阀、泵、混合器、搅拌器等)，该一个或多个控制元件用于从控制器接收控制信号407、从储存器404接收流体以及将流体输送到表面409。控制元件(例如泵和/或阀)可以用于将流体输送到出口411(例如以便净化***、减轻操作时的压力、将流体与环境交换等)。

图4b示出了根据本公开的流体控制***的方面，该流体控制***包括用于接收来自流体源415的流体的源端口414和储存器416，该储存器用于储存第二流体(例如清洁液、表面活性剂、添加剂等)，该第二流体可选地从第二流体源417获取。流体控制***可以包括混合器418，该混合器418用于接收来自控制器的控制信号419、并且用于在清洁过程中将来自流体源415的流体(可选地在源端口414处处理)与从储存器416获取的第二流体选择性地混合。

在各方面中，混合器418可以用于在清洁过程前、在清洁过程期间和/或在清洁过程之后根据各种混合比、变化的混合比将源流体与第二流体混合。

在各方面中，源流体可以是水，第二流体可以是液体洗涤剂。混合器418用于将部分液体洗涤剂以1:1000、1:100、1:10等的比值混合到水里(例如可通过与混合器418关联的阀的控制、与混合器418关联的泵的控制、与混合器418关联的控制面的控制、经由混合器418的自然机械构成等)。

在各方面中，混合器418可以用于在清洁处理期间以不同比例混合源流体和第二流体。在第一步骤，混合器418可以用于生成基本上由源流体组成的清洁流体，在第二步骤，混合器418可以用于生成第二流体与源流体之比大致为1:10混合的清洁流体，在第三步骤，混合器418可以用于生成基本上由源流体组成的清洁流体。另外、替换地或者组合地，流体控制***可以用于在清洁处理期间将气体(例如空气、干燥空气)输送到表面(例如，在上述示例中，可作为第四步骤)。在各方面中，源端口414可以包括将污染物(例如灰尘、颗粒、油等)从流体中除去的可选的预滤器。

图4c示出了根据本公开的流体控制***的各方面。流体控制***包括用于从气体源431(例如从环境空气、从加压的空气管等)接收流体的预滤器430和/或压缩机。流体控制***可以包括与预滤器和/或压缩机流体连接的蓄存器432，其用于储存所接收的气体的至少一部分。流体控制***可以包括控制元件434(例如阀、伺服阀、歧管等)，其用于接收来自控制器的控制并且将气体输送到表面435(即，到流体输送管线、通道里，到端口等)。流体控制***可以包括干燥剂、细粒过滤器、细菌过滤器等(即包括在预滤器430、蓄存器432、控制元件434等内)，以便在所接收的气体被输送到要被清洁的表面前调节所接收的气体。

图4d示出了根据本公开的流体控制***的方面，该流体控制***包括气体源端口440和液体源端口442，其分别用于接收来自各个关联的流体源441、443和/或控制元件434的流体(例如气体、液体)。可选地，流体控制***包括气体储存器446(例如蓄存器)和/或液体储存器448(例如储存液体的)。储存器446、448可以用于储存从各个流体源441、443获取的流体(可选地为经加压的流体)。流体控制***可以包括混合器450，该混合器450用于接收来自控制器451的控制信号，并且用于在清洁过程期间根据本公开将来自气体源441的气体与来自液体源443的液体选择性地混合和/或依次地输送，以将混合流体输送到表面453(即包括在面板、照相机镜头等内)。混合器450可以包括可选的加热元件，以在混合流体被输送到表面时控制混合流体的温度。

在各方面中，来自气体源和来自液体源的流体可以经由根据本公开的一个或多个流体输送管线而顺序施加到表面。在各方面中，流体输送管线可以用于将各个流体输送到表面。

在各方面中，混合器450可以用于在清洁过程期间将气体和流体顺序输送到表面。在一个非限制性示例中，混合器450可以用于沿着信号流体输送管线首先将流体输送到表面，然后将气体输送到表面。这种配置可以有利于减少相关面板中的通道和/或端口的数量、降低整个***的复杂度并且(或者)减少在存储期间和/或在清洁过程之间留存在流体输送管线中的液体量(即，以便降低腐蚀、细菌滋生、减少硬水沉积物的形成等)。在包括共享的流体输送管线的各方面中，气体可以用来在清洁处理后将剩余液体从线路中除去。流体输送管线的这种气体清放可以有利于在使用期间使线路中的剩余水分最小、防止线路中的液体冻结、防止来自线路的泄漏等。

在各方面中，即使在包括专用的气体和液体输送线路的照相机模块中，流体控制***可以配置为在清洁处理的最后步骤驱动气体通过液体管线。

在各方面中，流体控制***可以包括将灰尘、油、污垢等从源流体基本上除去的过滤器。这个配置可以有利于使在清洁过程之间累积在表面上的积垢和矿物质最小。

在各方面中，流体控制***可以包括软化器和可选地具有离子交换介质(例如离子交换树脂、沸石、聚合物中的阴离子功能团等)的离子交换柱，或者软化处理(即快速加热器、螯合作用、再生等)，以除去或者中和来自源流体(例如水、硬水等)的多价阳离子(例如镁、钙、碳酸钙、盐等)，以便使在镜头、面板、照相机模块等的一个或多个方面上沉淀的积垢最少。

在各方面中，流体控制***可以包括可替换的筒，用于在使用期间将来自吸进到照相机模块中的源流体的颗粒、油、玷污、细菌、湿气及其组合等过滤掉。流体控制***92可以包括压力和/或流量传感器，该压力和/或流量传感器配置用于确定相关的筒充分用尽以便有益地更换新的筒。

图5示出了根据本公开的用于远程应用的独立照相机模块的示意图。独立的照相机模块可以用于例如荒野环境或者不易获得传统的流体和/或能源的地点。在各方面中，独立的照相机模块可以包括根据本公开的用于管理气体的流体控制***。流体控制***可以包括用于吸进来自环境空气的气体503并且将该气体储存在气体储存器504(例如蓄存器)中的过滤器或者微压缩机502。流体控制***可以包括连接到控制器506、连接到气体储存器以及连接到一个或多个流体输送管线508的阀和/或压缩机。控制器可以用于将气体输送到流体输送管线(即，并且最终输送到窗口/镜头)。一个或多个流体输送管线508可以导向至要清洁的关联表面。

独立的照相机模块可以包括用于在使用期间处理液体的流体控制***。流体控制***可以包括用于(例如经由雨收集储存器、经由水分捕集器等)从环境捕获流体511并且将该流体储存在储存器512中的收集装置510。流体控制***可以包括一个或多个调节元件514(例如过滤器、软水器、抗菌处理方面等)，其配置用于在将液体输送到待清洁表面(例如窗口/镜头)前进一步除去流体中的杂质。独立的照相机模块可以包括导向523待清洁的表面524的流体输送管线516。

在各方面中，气体源和液体源分别可以是气体筒和清洁液储存器。该筒和/或储存器可以是可更换的、可拆卸的和/或一次性元件。

照相机模块可以包括具有光程和窗口/镜头524的照相机520，窗口/镜头524可能需要在使用期间定期清洁。照相机模块可以包括经由一个或多个电互连532连接到照相机520的控制***530，该控制***530用于控制照相机、调节从照相机520获取的数据等。照相机模块可以包括电源540(例如电池、燃料电池、核能源等)，而且可选地包括能量收集装置550(例如太阳能电池板、风车、发电机等)。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以包括无线电、无线模块等，用于与监视者(例如自动控制***、观测站、指挥中心、基站、家畜管理***、监视***等)传送数据。

在各方面中，照相机模块可以是便携式的和/或可部署的(即，作为军事行动、野生动植物监测应用、从飞行器可发射的部件等)。照相机模块可以是完全独立的，使得它可以在部署后没有加压流体源或者外部电源仍时继续操作一段时间。

图6a-b示出了用于在根据本公开的自动清洁照相机模块上实施的控制时序图的非限制性示例。图6a示出了显示清洁开始时间指示610的控制信号的时间序列表示(可如提供到流体控制***以便预先准备好流体输送***、结合压缩机、开始流体调节处理614等)。清洁开始时间指示610可以通过清洁控制算法、用户输入、外部监视照相机等来启动。下一个序列可以包括控制流体到窗口/镜头的输送的流体输送控制信号618。如图6a所示的最后一个序列可以包括启动并控制气体的输送以便例如清洁和/或干燥窗口/镜头的气体输送控制信号622。

图6b示出了用于清洁照相机模块中的窗口/镜头的控制信号的时间序列表示，其包括开始清洁处理630、启动流体输送632(即以便清洁窗口/镜头)、启动第一气体634输送(即开始流体除去过程、沿着第一方向引导流体、使窗口/镜头的第一部分干燥、将流体引导到第一组端口等)以及启动第二气体638到窗口/镜头的输送(即完成流体除去过程、沿着第二方向引导流体、使窗口/镜头的第二部分干燥、将流体引导到第二组端口等)。

在各方面中，控制器可以用于选择性地控制流体输送、流体轨迹分布,以引导来自镜头的发射型式、控制清洁处理期间的水珠破裂、确保基本完全除去窗口/镜头上的清洁流体等。流动的方向和/或强度可以在清洁处理过程中改变。

图7a-b示出了用于管理根据本公开的自动清洁照相机模块的方法。图7a示出的方法包括如下步骤：评估窗口清洁度的702步骤，确定是否需要清洁的步骤704，如果需要清洁则根据本公开清洁窗口的步骤706，如果不需要清洁则继续操作的步骤708(例如观察目标、操作照相机、收集一个或多个图像和/或视频等)。该方法可以包括在重新评估窗口/镜头的清洁度、监测可能妨碍清洁处理的事件前等继续操作预定长度的时间。评估步骤可以包括分析通过根据本公开的照相机拍摄的图像并且与参考图像的一个或多个方面(清洁后图像、基准清洁图像、一系列图的平均值、图像中的基准目标等)比较。评估过程的一个或多个方面可以包括通过沿着光路的窗口评价吸收的微分分布(例如搜索窗口上污物的一个或多个位置等)。该方法可以包括测试清洁的步骤(例如一阵干燥空气等)。该方法可以包括比较在清洁或者测试清洁处理之前和之后的图像以便确定清洁处理是否成功。该方法可以包括如果先前的清洁步骤无效则重复清洁处理710。

图7b示出了用于管理自动清洁照相机模块的方法，该方法包括以下步骤：评估窗户的清洁度720，确定是否需要清洁724，如果需要清洁则根据本公开清洁窗口728，如果不用清洁则关闭遮板(例如根据本公开的保护盖)并且将照相机模块设置为待机726。该方法还包括：(例如经由第二照相机***、第二照相机模块、监视照相机等)监视目标730、唤醒并且打开照相机模块的遮板734(例如在看到目标时、在将目标正确置于照相机模块的视场中时等)、继续操作736(例如观察目标、操作照相机、收集一个或多个图像和/或视频等)。

在各方面中，监视目标的步骤730可以通过一个或多个检测装置(例如RFID定位***、高温计、超声波传感器、光幕等)来执行。检测装置可以当在范围内检测到合适目标730时触发用于照相机的信号以唤醒并且继续操作。在一个非限制性示例中，目标730可以是配备有RFID标签的动物(例如奶牛、羊、羊羔、猪等)。可在靠近照相机模块附近设置RFID标签读取器，这样，当目标在读取器的范围内移动时，照相机可以唤醒并且继续操作(即评价清洁度、获取读数等)。

该方法可以包括在重新评估窗口/镜头的清洁度、监测可能妨碍清洁处理的事件前等继续操作预定长度的时间。评估步骤可以包括分析通过根据本公开的照相机拍摄的图像，并且与参考图像的一个或多个方面(清洁后图像、基准清洁图像、一系列图像的均值、图像中的基准目标等)进行比较。评估过程的一个或多个方面可以包括通过沿着光路的窗口评价吸收的微分分布(例如搜索窗口上的污物的一个或多个位置等)。该方法可以包括测试清洁的步骤(例如一阵干燥空气等)。该方法可以包括比较在清洁或者测试清洁处理之前和之后的图像以便确定清洁处理是否成功。该方法可以包括如果先前的清洁步骤728无效则重复清洁处理。

该方法可以包括评价能量储备、评价流体储备、调度维护及其组合等步骤中的一个或多个。

该方法还可以包括分析从照相机接收到的图像以确定是否应该中止清洁操作直到更合适的时间为止。可以在该***在一个或多个照相机模块的视场中检测到合适的目标(例如动物、漏气、活动生产线等)时中止这些清洁方面。可以执行这些清洁的中止直到可完成足够的目标分析而且相关的照相机不需处理更多紧迫问题(例如分析合适的目标、扫描目标等)为止。

在各方面中，该方法可以包括评价目标是否在范围内，如果目标在范围内，则停止清洁操作直到目标离开照相机模块或者辅助照相机模块的视场为止。

图8示出了根据本公开的自动清洁照相机模块的各方面。自动清洁照相机模块可以包括具有一个或多个镜头和/或窗口815的照相机810。自动清洁照相机模块可以包括沿着照相机810的光路817的镜头或者窗口815(在窗口/镜头周围的区域在本文中被称为表面)，该镜头或窗口可能需要不定期的清洁。自动清洁照相机模块可以包括分别根据本公开的面板820和流体控制***(未明确地示出)。照相机模块可以包括连接到面板820的外罩832。面板820包括根据分别本公开的一个或多个通道825a-f和端口830a-f，端口830a-f布置在窗口815的一个或多个区域周围/上方(例如沿着窗口的一个或多个区域、窗口的边缘等)。

照相机模块可以包括用于将其接附到监测环境中的夹具的安装元件835(例如支架、法兰、万向接头、三脚架、杆等)。安装元件835可以包括用于调整或定位应用设置中的照相机模块的一个或多个致动器(例如电机、线性致动器等)。在各方面中，安装元件835可以用于沿着/绕着多个自由度(例如x、y、z、移动拍摄、倾斜等)开动照相机模块。照相机模块可以包括用于连接一个或多个流体源的一个或多个流体输送管线840a-b，并且(或者)包括电互联850，以中使用期间向照相机模块传送和/或提供电力。

图9示出了根据本公开应用于家畜监测应用的照相机模块900。照相机模块可以包括在根据本公开的家畜监测***的部件内。照相机模块可以置于动物群附近，以便获得来自目标910(例如动物、奶牛、***911、***913等)的从空间角度讲精确的图像。照相机模块可以包括与流体源互连的连接器，而且(或者)可以包括与流体源互连的流体供给线920a-b。照相机模块可以包括一个或多个电互连922，以向照相机模块提供电力和/或与关联的网络、主计算机、基于云的网络、蜂窝电话等(其中的每一个可以包括在监测***内)交换数据。

自动清洁照相机模块900可以包括位于照相机模块900的视场931和光路933内的保护外罩926和表面928。可以通过包括在照相机模块900内的自动清洁***清洁表面928。

在各方面中，包括根据本公开的自动清洁照相机模块的监测***可以包括用于检测目标910的存在的一个或多个***。因此，该***可以包括用于定位和/或识别位于照相机模块900的范围内的目标910的一个或多个检测子***950(例如RFID定位***、高温计、超声波传感器、光幕等)。检测子***950可以用于在使用期间将从目标获取的信号960传送给例如到照相机模块900。在一个非限制性示例中，目标910可以是配备有RFID标签955的动物(例如奶牛、羊、羊羔、猪等)。可将RFID标签读取器950置于一个或多个照相机模块900附近，这样，当目标910在读取器950的范围内移动(经由读取器950和标签955之间的RF信号953的广播和接收而确定)时，读取器用于将控制信号960传送到监测***中的一个或多个实体。在接收到控制信号960后，照相机模块900可以配置为唤醒并且继续操作(即评价清洁度、获取一个或多个读数、拍摄视频等)。

图10a-c示出了根据本公开的包括保护盖的照相机模块的各方面。图10a示出了包括根据本公开的一个或多个自动清洁功能部件的面板(即相当于照相机的正面、照相机一部分外罩等)。该面板包括具有一个或多个通道1020a-b的安装板1010，该一个或多个通道1020a-b与根据本公开的一个或多个端口1015a-e流体连通。通道1020a-b可用于接收来自根据本公开的相关流体源和/或流体输送管线的一个或多个流体1025a-b。端口1015a-e可以用于将从其中通过的流体流动引导到面板的外表面1012上，以便在使用期间提供清洁功能。该面板还可以包括一个或多个接合功能部件1014(相当于根据本公开的嵌入式窗口/镜头)，用于与相关的照相机、光学窗口、镜头等接合。

该面板可以包括根据本公开的保护盖1025。保护盖1025可以定位成位于第一位置(如同所示)时保护外表面1012的至少一部分。在图10a中所示出的非限制性示例中，保护盖1025在铰链1027处附接到安装板1010，保护盖1025可以在使用期间以铰链1027为枢轴转动1029。照相机模块和/或面板可以包括致动***(未明确地示出)，以促动保护盖1025从而在使用期间改变保护盖的方位(以便在使用期间选择性地暴露或者覆盖外表面1012的至少一部分)。

如图10a所示，保护盖1025还可以有利于在根据本公开的清洁或者测试清洁过程期间沿着外表面1012的至少一部分引导一个或多个流体射流1035、1037的流动。

图10b示出了包括根据本公开的一个或多个自动清洁功能部件的面板(即相当于照相机的正面、照相机外罩的部分等)。该面板包括具有一个或多个通道1060a-b的安装板1050，该一个或多个通道1060a-b与根据本公开的一个或多个端口1055a-e流体连通。通道1060a-b用于可接收来自根据本公开的相关流体源和/或流体输送管线的一个或多个流体1065a-b。端口1055a-e可以用于将在其中通过的流体的流动引导至面板的外表面1052上，以便在使用期间提供清洁功能。该面板还可以包括一个或多个接合功能部件1054(相当于根据本公开的嵌入式窗口/镜头)，用于与相关照相机、光学窗口、镜头等接合。

该面板可以包括根据本公开的保护盖1075。保护盖1075可以定位成在位于第一位置(如同所示)时保护外表面1012的至少一部分。在图10b中所示出的非限制性示例中，保护盖1075利用机构(未明确地示出)附接到安装板1050，该机构被配置为使得保护盖1075在使用期间可以在覆盖位置1075和缩回位置1078之间重新调整(即通过依照预定轨迹1077而调整)。照相机模块和/或面板可以包括致动***(未明确地示出)，该致动***用于在使用期间促动保护盖1075以便改变保护盖的方位(以便在使用期间选择性地暴露或者覆盖外表面1052的至少一部分)。

在各方面中，保护盖1025、1075可以由轻质材料构造(即，为了减小在使用期间再调整保护盖1025、1075所需要的致动器的力量)、包括光滑的外部(即减少在使用期间可以结合到保护盖1025、1075的污垢量)、构造为具有已知的光学性质(例如反射率、透射率等)(即，为了评价环境的清洁度的状态、获取环境温度读数等)等。

在各方面中，照相机模块可以包括用于在使用期间调整保护盖的方位的致动***。致动***可以包括一个或多个致动器(例如电机式致动器、基于电活性材料的致动器、气压式致动器、液压式致动器等)和适于在使用期间改变保护盖1025、1075的方位的相关机构(例如联动装置、带、齿轮等)。可选地，致动***可以包括适于在使用期间评价保护盖1025、1075的方位的一个或多个传感器(即，以便确认保护盖1025、1075的操作，以在清洁过程之间调整保护盖1025、1075的方位等)。在一个非限制性示例中，保护盖1025、1075可以与清洁过程结合而重新定位。这样的配置可以有利于在该过程期间改变外表面1012、1052上的流体的流动型式，从而潜在地提高清洁操作的效率等。

图10c示出了包括根据本公开的一个或多个自动清洁功能部件的面板(即相当于照相机的正面、照相机外罩的部分等)。该面板包括的安装板1085、窗玻璃1087(即镜头、窗口、薄板等)和保护盖1089。保护盖包括与根据本公开的一个或多个端口1093a-c流体连通的一个或多个通道1092。该通道1092可以用于接收来自根据本公开的相关流体源和/或流体输送管线1095的一个或多个流体1096。端口1093a-c可以用于将在其中通过的流体的流动引导到窗玻璃1087上，以便在使用期间提供清洁功能。

在各方面中，保护盖1089可以定位成在处于第一位置(如同所示)时保护窗玻璃1087的至少一部分。在图10c中所示出的非限制性示例中，保护盖1089在铰链1090处附接到安装板108，保护盖1089可以在使用期间以铰链1090为枢轴而转动1091。照相机模块和/或面板可以包括致动***(未明确地示出)，其用于在使用期间促动保护盖1089以便改变保护盖的方位(以便在使用期间选择性地暴露或者覆盖窗玻璃1087的至少一部分)。

如图10c所示，保护盖1089还可以有利于在根据本公开的清洁或者测试清洁过程期间沿着窗玻璃1087的至少一部分引导来自端口1093a-c的一个或多个流体射流的流动。这样的配置可以有利于清洁窗玻璃1087同时保养其保护盖，并且因此减少随后使用保护盖之前可以积累在窗玻璃1087上的玷污的量。

在各方面中，根据本公开的保护盖可以包括手工清洁元件(例如海绵、布等)和/或用于容纳手工清洁元件的隔间/支持部。这样的配置可以有利于允许用户在极端污浊的情况下或者作为日常维护过程的一部分手动清洁镜头/窗口/窗格玻璃。

图11示出了根据本公开的监测***应用于家畜监测应用的各方面。监测***可以包括各自根据本公开的一个或多个照相机模块1102a-b。照相机模块1102a-b中的一个或多个可以包括视场1108a-b定位为面对目标1101(例如场景、工作站、车辆、活的目标、动物、奶牛等)的照相机。照相机模块1102a-b中的一个或多个可以包括保护盖1106a-b，每个保护盖用于在使用期间绕轨迹1109a-b移动(即以便在使用期间间歇性覆盖照相机模块1102a-b的一个或多个窗口/镜头)。监测***还可以包括一个或多个检测子***1150(例如RFID定位***、高温计、超声波传感器、光幕等)和/或监视照相机1120，用于在使用期间评价目标1101和/或在照相机模块1102a-b附近的环境(即包含照相机模块1102a-b的一个或多个的至少一部分视场1108a-b的空间)。监视照相机1120可以包括视场1124和通信线路1122，通信线路1122将目标1101或者目标1101驻留在其中的环境的图像和/或视频传送到监测***的一个或多个方面。在各方面中，目标1101可以包括标签1155，该标签1155配置用于储存和/或收集与目标1101有关和/或来自目标1101的身份信息、生理数据、环境数据、动态数据(即移动、位置跟踪信息等)。在各方面中，检测子***1150中的一个或多个可以包括通信线路1160，以将所获取的一个或多个信号传送到监测***的一个或多个方面。

一个或多个照相机模块1102a-b可以包括将图像和/或视频馈给监测***、将状态更新等发送监测***的一个或多个方面的通信线路1104a-b。

在各方面中，一个或多个检测子***1150可以包括RFID读取器。RFID读取器可以配置用于定位和/或识别设置在目标1101上或者在其附近的一个或多个标签1155。RFID读取器可以配置为周期性地广播RF信号1153以与可能设置在目标1101上的本地ID标签1155通信。检测子***1150可以用于将从目标所获取的信号1160传送到监测***的一个或多个方面(例如可以传送到一个或多个照相机模块1102a-b)。在一个非限制性示例中，目标1101可以是配备有RFID标签1155的动物(例如奶牛、羊、羊羔、猪等)。RFID标签读取器1150可以置于靠近一个或多个照相机模块1102a-b的位置，使得当目标1101在读取器1150的范围内移动(经由读取器1150和标签1155之间的RF信号1153的广播和接收而确定)时，读取器用于将控制信号960传送到监测***中的一个或多个实体。在接收到控制信号1160后，一个或多个照相机模块1102a-b可以配置为唤醒并且继续操作(即打开保护盖1005a-b、评价清洁度、获取一个或多个读数、拍摄视频等)。

在各方面中，检测子***1150和/或标签1155可以用于将身份数据、生理数据、环境数据(例如温度、湿气，亮度级等)传送到监测***的一个或多个方面。

图12示出了根据本公开的照相机模块在各种使用状态下拍摄的图像：干净图像1202、湿的肮脏图像1204、干的肮脏图像1206、清洁后的图像1208。干净图像1202是在照相机模块的镜头/窗口/玻璃非常干净时拍摄的。这种干净图像1202可以用作根据本公开的清洁算法的参考图像等。湿的肮脏的图像1204是在刚刚用设备洗掉过程将湿且泥泞的污垢组合溅射在镜头上方(即粪便、泥、水、纤维物质等的组合)后拍摄的。正如可以看到的，在这种状态下所获取的热图像的质量与干净图像1202比较明显地降低。让该污垢干燥，并且示出随后的图像(干的肮脏图像1206)。在这种条件下所获取的热图像的质量与干净图像1202比较明显地降低。执行根据本公开的清洁处理，并且拍摄随后的图像(清洁的图像1208)。正如可以看到的，清洁的图像1208已经恢复了在这个肮脏的环境下可以利用照相机模块获取的热图像的质量。在这个特定的非限制性示例中，清洁过程包括将一股净化水(即，利用石灰石过滤器提纯的水)从设置在镜头/窗口/玻璃的边缘周围的6个端口施加在镜头/窗口/玻璃的表面上的步骤，以及施加一阵干燥空气(即通过压缩空气源提供的)以移除来自水清洁步骤的剩余净化水的步骤。

监测***可以包括各自根据本公开的照相机模块的阵列。一个或多个照相机模块可以通过监测***同步地操作。

在关于工业监测的应用中，一个或多个照相机模块可以高高地置于装配线、传送***等上方。这种照相机模块可以用于观察生产空间的一个或多个宏观大小区域。

在各方面中，根据本公开的照相机模块和/或面板可以包括流体回收***和/或与流体回收***接合。流体回收***可以包括流体收集器，该流体收集器布置在镜头/窗口附近以便在相关的清洁处理后从镜头/窗口回收流体。流体回收***可以包括将流体收集器连接到流体控制***的流体回收线路，并且流体控制***可以包括用于从先前的清洁循环回收过量流体并且使其再循环用于另一个清洁循环中的泵、过滤***等。

根据本公开的照相机模块和/或监测***可以包括一个或多个清洁度评价算法。清洁度评价算法可以用于在使用期间根据本公开评价一个或多个镜头的清洁度并且管理和/或安排镜头的清洁。清洁度评价***可以比较两个或多个图像(例如连续的图像、当前图像与参考图像等)的一个或多个方面以确定其清洁度的状态。

在各方面中，清洁度评价***可以包括调度算法，其设置何时清洁监测***内的一个或多个照相机模块。清洁度评价***可以包括自适应算法，该自适应算法用于跟踪一个或多个照相机模块的清洁和性能方面随着时间的变化，并且根据与之相关的历史性能变化来调整清洁调度。

在各方面中，根据本公开的流体控制***可以用于对镜头/窗口执行预清洁过程、协调多级清洁处理、协调保护性清洁处理等。

在各方面中，照相机模块、面板和/或镜头可以包括组合的清洁和/或加热/冷却元件，这些元件用于为照相机模块提供附加的温度控制功能部件。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以包括一个或多个除霜装置(例如加热器、加热带、帕尔贴元件等)。除霜装置可以嵌入和/或附接到根据本公开的面板、照相机外罩、镜头等。除霜装置用于维持适当的温度以便防止在操作期间在镜头上形成露珠和/或霜。

在各方面中，根据本公开的照相机模块可以包括一个或多个风干装置。风干装置可以配置在流体控制***内或者沿着流体输送管线设置。干燥装置可以包括一个或多个加热带。每个带可以用于当气体靠近加热带通过时使气体变热。

在各方面中，根据本公开的储存器可以包括布置在储存器内以吸取容纳在其中的气态类型的水分的一个或多个吸湿结构(例如干燥剂、硅石颗粒等)。这种配置可以有利于在清洁处理中干燥气态类型(例如空气)。合适的吸湿性物质的一些非限制性示例包括纤维素纤维、糖、蜂蜜、甘油、乙醇，甲醇、柴油、硫酸、甲基苯异丙胺、化肥、食盐、氯化锌、氯化钙、氢氧化钾、氢氧化钠及其组合等。

在各方面中，照相机模块可以用于气体分析。在这种应用中，可以选择清洁液的一个或多个成分的化学组成以使与所研究的相关气体类型(例如甲烷)的交叉最小。气体的数量的估算可以由多个差分红外成像处理(例如空间、频谱以及时域分析)来执行。

具体地说，空间差分法使得可消除气体云的发光从而仅仅考虑其透射率。这个特性使***在处于环境温度时仍可检测气体。

在各方面中，频谱差分法可以用来说明气体的频谱性质，可以通过连续使用几个滤波器而隔离出气体频谱性质。比较滤波器读数(即比较经不同滤波的频谱的读数)使得可形成沿着照相机的视场内的视线集中的气体云浓度相对应的值。

这种***可以有利于在石化产品生产、精炼、储存以及输送操作中为易燃和毒性气体的检测提供另一层安全措施。这种***还使得加工工厂可以更高安全等级、效率和经济性而运作，这是因为该***的下述能力有所增强：监控较大区域、在出现泄漏时识别气体种类以及实时观察空气中的气体运动。

在各方面中，照相机模块可以配置为符合一个或多个健康和安全标准。全球标准IEC 60529或者等效的欧洲标准EN 60529被制订为特定准则，以保护其外壳经受外部机械作用的环境中的电子设备，这种电子设备需要对部件进行耐久封装以使对其损害最小。这个保护是根据NS-scale而测量并且根据国际标准IEC 62262:2002或者欧洲标准EN62262而定义的。

在各方面中，根据本公开的一个或多个照相机模块可以包括在监测***内。监测***可以包括具有一个或多个照相机管理算法的计算机***、基于云的处理***等，其用于分析来自一个或多个照相机模块的数据并且控制照相机模块的一个或多个方面(例如电力设置、清洁操作、光学控制、快门控制、伺服运动控制等)。计算机***可以用于顺序地、并行地、实时地操作一个或多个清洁模块等。照相机管理算法可以用于利用根据本公开的方法来检测照相机模块的镜头何时较脏。该***还可以分析从照相机接收到的图像以确定清理操作是否应该中止直到更合适的时间为止。这样的清洁方面可以在该***在照相机模块中的一个或多个的视场中检测到合适的目标(例如犯罪现场、一群人、动物、漏气、运作的生产线等)时被中止。执行中止直到完成了对目标的充分分析，并且相关的照相机没有更多紧迫问题为止。

在各方面中，照相机模块可以作为家畜管理***(例如管理挤奶过程、繁殖调度、牧群健康监测等)的部分而包括。在这种***中，奶牛运动的管理通常集中在喂食和挤奶过程以及在交配季节家畜的监测。常常，奶牛可以进入到挤奶机器人被挤奶，以及多久食用一次精饲料。农场内的动物的运动可以分为自由奶牛移动和受控奶牛移动两方面。使用自由奶牛移动的农场通常没有门，并且奶牛可以决定如何在给定空间各处移动。在使用受控奶牛移动的农场，奶牛仍然控制它们如何移动，但是它们的路径可以通过门***和资产来限制。在利用引导奶牛移动的许多***中，通常在挤奶前先喂奶牛。在这个***下，奶牛在进食后被挤奶。

在将根据本公开的照相机模块设置在监督环境内时可以考虑这些路径规划。在一些家畜监测应用中，这种运动自由使得需要接近饲养站、挤奶站和/或通向或离开饲养站及挤奶站的门附近安装照相机模块。因此，围绕照相机模块的环境特别易于污染。

应理解的是，附加的优点和变形例是对于本领域技术人员容易想到的。因此，在本文中给出的公开和及其更宽方面不限于在本文中所示出并描述的特定的细节和代表性实施例。因此，许多变形例、等效例以及改进可以在不脱离如附加的权利要求及其等效例所限定的总的发明构思的精神或者范围的情况下被包括。

Claims (60)

1.一种照相机模块，包括：

外罩，包括具有孔的面板；

照相机，包括光路，所述照相机包括在所述外罩内，被定位为使得所述光路与所述孔至少部分重合；

耦接到所述外罩的多个端口，所述多个端口被配置为以便将清洁流体朝着所述孔引导，以及

与所述多个端口流体连通的混合器，所述混合器配置为将第一流体与第二流体混合以形成所述清洁流体，

其中，所述多个端口以环形的方式沿所述孔的边缘布置。

2.根据权利要求1所述的照相机模块，包括一个或多个通道，所述一个或多个通道耦接到所述外罩、与所述多个端口中的一个或多个端口流体连通、配置为将流体从流体源引导至所述多个端口中的一个或多个端口。

3.根据权利要求2所述的照相机模块，其中所述多个端口中的一个或多个端口和/或所述通道中的一个或多个通道被嵌入在所述面板中。

4.根据权利要求2或者3所述的照相机模块，其中所述通道中的一个或多个通道由选自包括以下工艺的组中的工艺形成：沟道机械加工、切削、钻孔、挖出、蚀刻工艺、注塑成型、EDM、微流体工艺、微成型工艺、丝网印刷及其组合。

5.根据权利要求2所述的照相机模块，其中所述多个端口和/或通道中的至少一个被配置为以便接收基于气体和基于液体的清洁流体。

6.根据权利要求2所述的照相机模块，其中所述多个端口和/或通道中的至少一个配置为接收基于气体的清洁流体并且所述多个端口和/或通道中的至少一个配置为接收基于液体的清洁流体。

7.根据权利要求1所述的照相机模块，包括耦接到所述面板、大体上与所述孔同延的透光的窗玻璃。

8.根据权利要求7所述的照相机模块，其中所述窗玻璃对红外辐射基本上透明并且所述照相机是红外照相机。

9.根据权利要求7或者8所述的照相机模块，其中所述窗玻璃包括选自由以下材料构成的组中的材料：锗、氟化钙、蓝宝石、氟化锂、锌、硒化物、氟化钡和IR透射聚合物及其组合。

10.根据权利要求1或2所述的照相机模块，包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的流体储存器，所述流体储存器配置为容纳至少一部分清洁流体。

11.根据权利要求1或2所述的照相机模块，包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的阀，所述阀配置为控制所述清洁流体到所述多个端口的流动。

12.根据权利要求10所述的照相机模块，其中所述第一流体基本上是水并且所述第二流体包括表面活性剂、清洁剂、酸和/或其组合中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的照相机模块，其中所述第二流体的至少一部分存储在所述储存器中。

14.根据权利要求1或2所述的照相机模块，其中所述清洁流体包括食品安全成分。

15.根据权利要求1或2所述的照相机模块，包括罐，所述罐与所述多个端口中的一个或多个流体连通，所述罐配置为容纳一些气体。

16.根据权利要求1或2所述的照相机模块，包括与所述照相机电通信的处理器，所述照相机配置为将一个或多个图像发送给所述处理器，所述处理器配置为基于所述图像控制流体到所述多个端口的流动。

17.根据权利要求1所述的照相机模块，包括适配为在不使用所述照相机时覆盖所述孔的保护盖。

18.根据权利要求17所述的照相机模块，其中所述保护盖适配为在第一位置和第二位置之间被促动，第一位置基本上覆盖所述孔并且第二位置基本上暴露所述孔。

19.根据权利要求17或者18所述的照相机模块，其中所述多个端口中的一个或多个包括在所述保护盖内。

20.根据权利要求17或者18所述的照相机模块，其中所述保护盖包括一个或多个手工清洁用具，所述手工清洁用具选自包括以下用具的组：海绵、布及其组合。

21.根据权利要求1或者2所述的照相机模块，其中所述多个端口中的一个或多个包括喷嘴，所述喷嘴配置为使得在其中通过的流体在离开所述喷嘴时形成具有基本上受控形状的流体射流。

22.根据权利要求21所述的照相机模块，其中所述受控形状选自包括以下形状的组：线、椭圆形、月牙形、半球形、扇形及其组合。

23.根据权利要求20所述的照相机模块，其中所述手工清洁用具是抹布。

24.根据权利要求20所述的照相机模块，其中所述手工清洁用具是浸有清洁液的布。

25.一种根据权利要求1到24中的任一项所述的照相机模块在家畜监测***中的用途。

26.一种根据权利要求1到24中的任一项所述的照相机模块对动物的至少一部分成像的用途。

27.一种根据权利要求1到24中的任一项所述的照相机模块监测无控环境的温度的用途。

28.一种使用根据权利要求1-24中的任一项所述的照相机模块来使目标成像的方法，所述方法包括：

通过窗玻璃利用照相机获取所述目标的一个或多个图像；

根据所述图像中的一个或多个评价所述窗玻璃的清洁度以生成清洁度系数；

将第一流体与第二流体混合以形成清洁流体；以及

基于所述清洁度系数用所述清洁流体来清洁所述窗玻璃。

29.根据权利要求28所述的方法，包括基于所述清洁度系数释放用于分析的一个或多个所述图像。

30.根据权利要求28或者29所述的方法，包括向所述目标暴露所述窗玻璃。

31.根据权利要求28或者29所述的方法，包括定位所述目标。

32.一种操作根据权利要求1-24中的任一项所述的照相机模块的方法，所述方法包括：

利用所述照相机拍摄一个或多个图像；

利用所述图像中的一个或多个评价所述光路的清洁度；

将第一流体与第二流体混合以形成清洁流体；以及

基于所述评价经由所述多个端口中的一个或多个向所述孔提供所述清洁流体。

33.根据权利要求32所述的方法，包括基于所述评价确认用于分析所述图像中的一个或多个。

34.根据权利要求32或者33所述的方法，包括暴露和/或覆盖所述孔。

35.一种用于沿着照相机的光路安装的自动清洁窗口套件，包括：

窗口外罩，适配为附接到所述照相机使得所述窗口外罩沿着所述照相机的光路设置孔；

耦接到所述窗口外罩的多个端口，配置为以便将在其中通过的清洁流体引导至所述孔，以及

与所述多个端口流体连通的混合器，所述混合器配置为将第一流体与第二流体混合以形成所述清洁流体，

其中所述多个端口以环形的方式沿所述孔的边缘布置。

36.根据权利要求35所述的自动清洁窗口套件，包括适配为耦接到所述窗口外罩、大体上与所述孔同延的透光的窗玻璃。

37.根据权利要求36所述的自动清洁窗口套件，其中所述窗玻璃对红外辐射基本上透明并且所述照相机是红外照相机。

38.根据权利要求37所述的自动清洁窗口套件，其中所述窗玻璃包括选自由以下材料构成的组：锗、氟化钙、蓝宝石、氟化锂、硒化锌、氟化钡、IR透射聚合物及其组合。

39.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，其中多个端口包括喷嘴，所述喷嘴配置为使得在其中通过的流体在离开所述喷嘴时形成具有基本上受控形状的流体射流。

40.根据权利要求39所述的自动清洁窗口套件，其中所述受控形状选自以下形状构成的组：线、椭圆形、月牙形、半球形、扇形及其组合。

41.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，其中至少一个端口配置为接收基于气体或者基于液体的清洁流体。

42.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，其中至少一个端口配置为接收基于气体的清洁流体并且一个端口配置为接收基于液体的清洁流体。

43.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的流体储存器，所述流体储存器配置为容纳所述清洁流体的至少一部分。

44.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的一个或多个阀，所述阀配置为控制所述清洁流体到所述多个端口的流动。

45.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，包括适配为在不使用照相机时覆盖透光玻璃的保护盖。

46.根据权利要求45所述的自动清洁窗口套件，其中所述保护盖适配为在第一位置和第二位置之间被促动，所述第一位置基本上覆盖所述孔并且所述第二位置基本上暴露所述孔。

47.根据权利要求43所述的自动清洁窗口套件，包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的混合器，所述混合器配置为将第一流体与第二流体混合以形成所述清洁流体。

48.根据权利要求47所述的自动清洁窗口套件，其中所述第一流体基本上是水并且所述第二流体包括表面活性剂、清洁剂、酸和/或及其组合中的一种或多种。

49.根据权利要求48所述的自动清洁窗口套件，其中所述第二流体的至少一部分存储在所述储存器中。

50.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，其中所述清洁流体包括食品安全成分。

51.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，包括罐，所述罐与所述多个端口中的一个或多个流体连通，所述罐配置为容纳一些气体。

52.根据权利要求35或者36所述的自动清洁窗口套件，其中所述窗口外罩包括与所述多个端口中的一个或多个流体连通的一个或多个通道。

53.根据权利要求52所述的自动清洁窗口套件，其中所述通道由选自以下工艺构成的组中的工艺形成：沟道机械加工、切削、钻孔、挖出、蚀刻工艺、注塑成型、EDM、微流体工艺、微成型工艺、丝网印刷及其组合。

54.一种用于评价目标的监测***，包括：

配置为生成一个或多个控制信号的控制器；

根据权利要求1-24中的任一项所述的照相机模块，所述照相机模块配置为从所述目标的至少一方面获取图像并且将所述图像传送到所述控制器，所述照相机模块配置为对所述控制信号中的一个或多个作出响应；以及

检测子***和/或监视照相机，所述检测子***和/或监视照相机配置为将所述目标的位置、方位和/或身份传送到所述控制器，所述控制器配置为分析所述目标的所述位置、方位和/或身份以生成一个或多个所述控制信号。

55.根据权利要求54所述的监测***，其中所述目标是生物、动物、植物、制造工艺、荒野环境、气体或者其组合。

56.根据权利要求55所述的监测***，其中所述目标是奶牛。

57.根据权利要求54-56中的任一项所述的监测***，其中所述控制器配置为基于所述图像中的一个或多个生成诊断信号。

58.根据权利要求57所述的监测***，其中所述诊断信号是乳腺炎。

59.一种用于部署到环境中的独立的照相机模块，包括：

外罩，包括具有孔的面板；

照相机，包括光路，所述照相机包括在所述外罩内并被定位为使得所述光路与所述孔至少部分重合；

耦接到所述外罩的多个端口，所述多个端口配置为以便将清洁流体引导向所述孔；

与所述多个端口流体连通的混合器，所述混合器配置为将第一流体与第二流体混合以形成所述清洁流体；

电耦接到所述照相机的能量收集获子***，配置为向所述照相机提供电力；以及

耦接到储存器的流体收集***，配置为收集来自所述环境的流体并且生成所述清洁流体，

其中所述多个端口以环形的方式沿所述孔的边缘布置。

60.根据权利要求59所述的独立的照相机模块，包括无线电，所述无线电电耦接到照相机以在照相机模块和远程控制中心之间通信。