CN220359389U - 除霜除雾电路、摄像头以及具有图像处理功能的组合*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种摄像头的除霜除雾电路，包括：第一感应电路、第二感应电路、控制电路以及加热电路。控制电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端；第一感应电路与第一输入端电性连接；第二输入端与第二感应电路电性连接；加热电路与控制电路的输出端电性连接。本实用新型技术方案有效解决了摄像头模组除霜除雾不精确的问题，优化了清洁效果。此外，本实用新型还提供了一种摄像头及应用所述摄像头的具有图像处理功能的组合***。

Description

除霜除雾电路、摄像头以及具有图像处理功能的组合***

技术领域

本实用新型涉及摄像头的技术领域，尤其涉及一种除霜除雾电路、摄像头以及具有图像处理功能的组合***。

背景技术

随着智慧城市、汽车等行业的蓬勃发展，摄像头的功能和数量都大大提升。然而在一些特殊天气下，受外部因素的影响，一些处于室外的摄像头模组的镜头会结霜起雾，妨碍正常使用，存在极大的安全隐患。

现有的除霜除雾摄像头绝大多数为结构上进行除水除雾，例如，在摄像头本体镜头前端嵌设安装除雾环套等，控制不精准且清洁效果不太好。

实用新型内容

本实用新型提供一种除霜除雾电路、摄像头以及具有图像处理功能的组合***，实现了在镜头结霜起雾的情况下精准地对镜头加热以达到较好的清洁效果。

第一方面，本实用新型实施例提供一种摄像头的除霜除雾电路。摄像头的除霜除雾电路包括第一感应电路、第二感应电路、加热电路以及控制电路，控制电路包括输入端和输出端，第一感应电路和第二感应电路与控制电路的输入端电性连接；加热电路与控制电路的输出端电性连接；第一感应电路用于检测摄像头的图像是否出现异常并根据检测结果向控制电路输出第一电信号；第二感应电路根据摄像头的温度变化向控制电路输出第二电信号，第二电信号包括第一电平信号或者第二电平信号；控制电路根据第一电信号和第二电信号产生第三电信号以控制加热电路启动或者关闭，以加热或停止加热摄像头。

优选地，第一感应电路包括设置于加串接口单元的引脚，引脚与控制电路电性连接；加串接口单元在摄像头的图像出现异常时通过反馈单元的控制在引脚输出第一电信号。

优选地，第二感应电路还包括电压比较器U1以及并联的第一分压电路和第二分压电路，第一分压电路的阻值随着所述摄像头的温度发生变化；比较器包括第一输入引脚、第二输入引脚、输出引脚，第一输入引脚与第一分压电路电性连接，第二输入引脚与第二分压电路电性连接，输出引脚与控制电路电性连接。

优选地，第一分压电路包括串联的热敏电阻和第一电阻，第二分压电路包括串联的第二电阻和第三电阻；第一输入引脚电连接至热敏电阻和第一电阻之间，第二输入引脚电连接至第二电阻和第三电阻之间。

优选地，加热电路中，包括电子开关器件和电发热元件，电子开关器件与控制电路的输出端电性连接，电子开关器件根据第三电信号控制电发热元件工作或者停止工作。

优选地，电子开关器件包括场效应管，场效应管包括源极、栅极、漏极；栅极与控制电路的输出端电连接，漏极与电发热元件电连接；当控制电路输出的第三电平为第一电平时，电子开关器件导通，电发热元件开始工作；当控制电路输出的第三电平为第二电平时，电子开关器件关闭，电发热元件停止工作。

优选地，控制电路包括逻辑门电路，控制电路的输入端是逻辑门的输入引脚，控制电路的输出端是逻辑门的输出引脚。

优选地，摄像头的除霜除雾电路还包括电源电路，电源电路用于为摄像头的除霜除雾电路提供电能，电源电路与安装上述摄像头的主设备的主电源电连接；当主设备启动时，主电源为电源电路供电。

第二方面，本实用新型实施例提供一种摄像头，摄像头应用上述的摄像头除霜除雾电路。

第三方面，本实用新型实施例提供一种具有图像处理功能的组合***，组合***包括上述摄像头以及应用上述摄像头的主设备。

上述摄像头的除霜除雾电路、摄像头以及主设备，通过第一感应电路、第二感应电路双路同步控制加热电路工作，达到更加精准的加热效果，另外，采用主电源供电，更省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的摄像头的除霜除雾电路模块的功能示意图。

图2为本实用新型实施例提供的摄像头除霜除雾电路的电路原理图。

图3为本实用新型实施例提供的摄像头与主设备连接示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的规划对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，换句话说，描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，还可以包含其他内容，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于只清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请结合参看图3，其为本实用新型实施例提供的摄像头与主设备连接示意图。在本实施例中，摄像头1与主设备2通讯连接，用于远程监控、对象识别、采集数据等等。主设备2可以为但不限于车辆、道闸、远程监控服务器、无人机、工控机等等。摄像头1可以设置于主设备也可以与主设备2分离设置，只需要保持通讯连接即可。进一步地，摄像头1和主设备2可视为一个具有图像处理功能的组合***。摄像头1包括镜头、图像传感器等组成的成像组件(图未示)。可以理解地，摄像头1所拍摄的图像需要传给主设备2并供主设备2进行处理以实现远程监控、对象识别、采集数据等。具体地，主设备2包括处理器21(图未示)。摄像头1与处理器21通讯连接，用于接收摄像头1拍摄的图像。

请结合参看图1，其为本实用新型实施例提供的摄像头的除霜除雾电路的功能模块示意图。在本实施例中，处理器21还用于对摄像头1拍摄的图像进行检测，从而检测摄像头1拍摄的图像是否出现异常。当摄像头1拍摄的图像出现异常时，反馈图像出现异常的图像检测结果给摄像头1。在本实施例中，摄像头1拍摄的图像是否异常包括当摄像头1由低温环境骤然遇冷或遇热时，摄像头结霜起雾导致的模糊成像。处理器21用于检测摄像头1拍摄的图像是否异常是采用现有的图像检测算法实现，例如，图像深度学习算法、图像比较算法等等，在此不再一一列举。进一步地，摄像头1是通过加串接口单元201与处理器21进行通讯连接，具体地，摄像头将拍摄的图像进行加串处理后发送给处理器21。处理器21接收到图像后进行解串，再进行图像检测并将图像检测结果发送给加串接口单元201。

摄像头1的除霜除雾电路100应用于摄像头中，用于对镜头进行除霜除雾，保持镜头清洁，进而使摄像头1获得更加清晰的图像。摄像头1的除霜除雾电路100包括第一感应电路200、第二感应电路300、控制电路400、加热电路500。在本实施例中，第一感应电路200、第二感应电路300、加热电路500皆电性连接至控制电路400。在本实施例中，第一感应电路用于检测摄像头的图像画面是否异常，第二感应电路用于检测摄像头的温度异常，控制电路400用于根据第一感应电路200和第二感应电路300的检测结果控制加热电路500对摄像头进行加热。

请结合参看图2，其为本实用新型实施例提供的摄像头除霜除雾电路的电路原理图。

第一感应电路200与控制电路400电性连接，用于检测到摄像头1拍摄的图像出现异常时，输出第一电信号。具体地，第一感应电路200包括加串接口单元201和设置于加串接口单元201的引脚202。加串接口单元201用于摄像头成像数据的传输以及图像检测结果的反馈。在本实施例中，引脚202为设置于加串接口单元201中的一个闲置的通用引脚(GPIO)。也就是说，第一感应电路200是利用加串接口单元201构建的。具体地，在加串接口单元201中增加反馈单元203、以及利用加串接口单元201中一个闲置的引脚202作为由反馈单元203控制的引脚，即作为反馈检测结果的引脚。进一步地，反馈单元203是在加串接口单元201中增加了控制引脚202输出电平在某一条件下改变的功能而得到的。其中，控制引脚202输出电平在某一条件下改变可以通过软件或者硬件实现，采用现有的技术实现即可，在此不再赘述。更具体地，加串接口单元201接收到处理器21反馈的图像检测结果时，反馈单元203将引脚202的输出电压调整预设的电压值，从而产生第一电信号。引脚202与控制电路400的第一输入端a1电性连接，用于接收处理器21输出的图像检测结果并反馈第一电信号至控制电路400。

第二感应电路300用于检测到摄像头温度达到设定温度时，输出第二电信号。第二感应电路300与控制电路400电性连接。具体地，第二感应电路300包括第一分压电路301、第二分压电路302、比较器303。第一分压电路301与第二分压电路302分别与比较器303电性连接，在本实施例中，第一分压电路301与第二分压电路302并联。多个电阻可组成第一分压电路301和第二分压电路302。第一分压电路用于实时感测摄像头的温度，包括串联的第一电阻R1、热敏电阻Rt，产生相应的第一电压信号；第二分压电路302用于预先设置结霜起雾的异常温度，包括串联的第二电阻R2、第三电阻R3，产生第二电压信号。第一分压电路301输出的第一电压信号会随着摄像头的温度变化而变化，第二分压电路302输出的第二电压信号保持不变。具体地，比较器303可以是电压比较器U1，包括第一输入引脚b1、第二输入引脚b2、输出引脚b3。比较器303向控制电路400反馈第二电信号，用于表示摄像头温度是否异常。第一输入引脚b1电性连接于第一电阻R1、热敏电阻Rt之间，用于接收第一分压电路301输出的第一电压信号。第二输入引脚b2电性连接于第二电阻R2、第三电阻R3之间，用于接收第二分压电路302输出的第二电压信号。比较器303根据第一电压信号与第二电压信号之间的差异输出第二电信号。输出引脚b3与控制电路400电性连接，第二电信号通过输出引脚b3输出至控制电路400。通过R1、R2、R3、Rt之前的不同设置和电压比较器原理，第二感应电路300可以向控制电路400输出第二电信号以反馈摄像头温度是否异常。

控制电路400包括第一输入端a1、第二输入端a2、输出端a3。具体地，控制电路400为但不限于逻辑与门，第一输入端a1与第一感应电路200的GPIO接口202电性连接，用于接收第一感应电路200的加串接口单元201输出的第一电信号。第二输入端a2与第二感应电路300的电压比较器U1输出引脚b3电性连接，用于接收第二感应电路300的比较器303输出的第二电信号。输出端a3与加热电路500的电子开关器件502电性连接，用于将第一电信号、第二电信号逻辑相与后得到的第三电信号输出至加热电路500。

加热电路用于接收控制电路400产生的第三电信号以控制对摄像头的加热。加热电路500包括电发热元件501、电子开关器件502、第四电阻R4。电发热元件501与电子开关器件502电性连接，用于实现对摄像头的加热，达到除霜除雾的目的；电子开关器件502与控制电路400的输出端a3以及电发热元件501电性连接，接收控制电路400输出的第三电信号；第四电阻与电子开关器件电性连接，作为预留的电路保护。电子开关器件502可以是场效应管Q1，场效应管Q1的栅极G与逻辑与门的输出端a3电性连接，漏极D与电发热元件501电性连接。具体地，场效应管Q1包括但不限于NMOS管。

下面将详细描述摄像头的除霜除雾电路100的工作原理：

第一感应电路200中GPIO引脚202输出的第一电信号默认为低电平，当接收到处理器21反馈的图像检测结果为异常时，第一电信号被调整为高电平并反馈给控制电路400。第二感应电路300中比较器303输出的第二电信号默认为低电平，当感测摄像头的温度达到结霜起雾的预设异常温度时，第一分压电路301与第二分压电路302之间的压差增大，第二电信号转为高电平，并将摄像头温度异常反馈至控制电路400。

第三电信号默认的输出电平为低电平，当第一电信号与第二电信号同时为高电平时，控制电路400逻辑与门的输出引脚a3才会产生高电平，即第三电信号也是高电平，加热电路500的电子开关器件502导通，电发热元件501开始工作。当第一电信号与第二电信号一个为低电平，另一个为高电平时，输出的第三电信号是低电平，加热电路500不工作；当第一电信号与第二电信号都为低电平时，输出的第三电信号是低电平，加热电路500不工作。于是，加热电路500的电子开关器件502被导通，电发热元件501开始工作。具体地，电发热元件501包括但不限于加热电阻丝T，用于摄像头的镜头加热，达到除霜除雾的效果。

在一些可行的实施例中，第一感应电路200与第二感应电路300输出电信号触发控制电路400的方式不限于此，在此不再赘述。第一感应电路200中，热敏电阻的主要特点是灵敏度高、精度高、经济实惠、适用于恶劣环境，利用其电阻-温度特性测量摄像头温度，可将其置于摄像头附近，可以是镜头上或镜头四周，在此不做位置限定。

本申请的摄像头可应用于智慧城市建设、智能交通***、车辆、无人机、工控机等场景，在此不一一列举。

上述实施例中，通过图像检测的第一感应电路与温度检测的第二感应电路经过控制电路判断是否工作。当温度和图像同时出现异常时，控制电路输出电信号使场效应管导通，电发热单元开始工作，以达到摄像头除霜除雾的效果。另外，第一感应电路200仅利用闲置的引脚202即可向外部反馈摄像头拍摄的图像是否存在异常，进一步，摄像头的除霜除雾电路100通过引脚202可得到对摄像头拍摄的图像是否出现异常，也就是得到相应的图像检测结果。也就是说，摄像头的除霜除雾电路无需再额外增设图像检测元件以检测摄像头拍摄的图像从而获取图像检测结果。一方面使得摄像头的除霜除雾电路的结构更加简化，另一方面，第一感应电路200是从处理器21中获得的图像检测结果，从而使摄像头的除霜除雾电路100获得的图像检测结果更加精准及快捷。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所列举的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，包括第一感应电路、第二感应电路、控制电路以及加热电路；所述控制电路包括输入端和输出端，所述第一感应电路和第二感应电路与所述输入端电性连接；所述加热电路与所述控制电路的输出端电性连接；所述第一感应电路用于检测摄像头的图像是否出现异常并根据检测结果向所述控制电路输出第一电信号；所述第二感应电路根据所述摄像头的温度变化向所述控制电路输出第二电信号，所述第二电信号包括第一电平信号或者第二电平信号；所述控制电路根据所述第一电信号和所述第二电信号产生第三电信号以控制所述加热电路启动或者关闭，以加热或停止加热所述摄像头。

2.如权利要求1所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述摄像头用于于所述摄像头的主设备通讯连接，所述主设备接收所述摄像头发送的图像并对所述图像进行检测以及向所述摄像头反馈检测结果，所述第一感应电路用于根据所述反馈检测结果输出所述第一电信号。

3.如权利要求2所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述摄像头通过加串接口单元与所述主设备通讯连接，所述第一感应电路包括设置在加串接口单元中的反馈单元以及引脚，所述反馈单元根据所述反馈检测结果控制所述引脚输出所述第一电信号。

4.如权利要求1所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述第二感应电路还包括电压比较器以及并联的第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路的阻值随着所述摄像头的温度发生变化；所述比较器包括第一输入引脚、第二输入引脚、输出引脚，所述第一输入引脚与所述第一分压电路电性连接，所述第二输入引脚与所述第二分压电路电性连接，所述输出引脚与所述控制电路电性连接。

5.如权利要求4所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述第一分压电路包括串联的热敏电阻和第一电阻，所述第二分压电路包括串联的第二电阻和第三电阻；所述第一输入引脚电连接至所述热敏电阻和第一电阻之间，所述第二输入引脚电连接至所述第二电阻和第三电阻之间。

6.如权利要求1所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述加热电路中，包括电子开关器件和电发热元件，所述电子开关器件与控制电路的输出端电性连接，所述电子开关器件根据所述第三电信号控制所述电发热元件工作或者停止工作。

7.如权利要求6所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述电子开关器件包括场效应管，所述场效应管包括源极、栅极、漏极；所述栅极与所述控制电路的输出端电连接，所述漏极与所述电发热元件电连接；当所述控制电路输出的第三电平为第一电平时，所述电子开关器件导通，电发热元件开始工作；当所述控制电路输出的第三电平为第二电平时，所述电子开关器件关闭，电发热元件停止工作；所述控制电路包括逻辑门电路，所述控制电路的输入端是逻辑门的输入引脚，所述控制电路的输出端是逻辑门的输出引脚。

8.如权利要求1所述的摄像头的除霜除雾电路，其特征在于，所述摄像头的除霜除雾电路还包括电源电路，所述电源电路用于为所述摄像头的除霜除雾电路提供电能，所述电源电路与主设备的主电源电连接；所述摄像头与所述主设备通讯连接；当主设备启动时，所述主电源为所述电源电路供电。

9.一种摄像头，其特征在于，所述摄像头包括成像组件以及如权利要求1至8中任一项所述的摄像头除霜除雾电路。

10.一种具有图像处理功能的组合***，其特征在于，包括如权利要求9所述的摄像头以及与所述摄像头通讯连接的主设备。