照相機外罩、照相機模塊以及監測系統的製作方法

2023-10-09 02:52:54

照相機外罩、照相機模塊以及監測系統的製作方法
【專利摘要】公開了包括自動清潔功能的照相機外罩。具體而言，公開了包括基於流體的清潔系統的自動清潔照相機模塊。公開了用於在無控的環境下提供精確成像的包括基於流體的清潔系統的自動清潔照相機模塊。公開了包括一個或多個自動清潔照相機模塊的監測系統。
【專利說明】照相機外罩、照相機模塊以及監測系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是要求Ellinor Eineren等人在2012年7月2日提交的名稱為「照相機外罩、照相機模塊以及監測系統」的美國臨時申請第61/666，971號及Ellinor Eineren等人在2012年10月22日提交的名稱為「照相機外罩、照相機模塊以及監測系統」的美國臨時申請第61/716，756號的權益和優先權的國際申請，為了所有目的通過引用將兩個申請的全部內容合併於此。

【技術領域】
[0003]本公開涉及照相機外罩，並且尤其涉及供熱成像照相機使用的自動清潔照相機外罩。本公開還涉及自動清潔照相機模塊。

【背景技術】
[0004]對物體、化學物種和/或環境的遠程監控在全世界範圍內變得愈發重要。具體而言，遠程監控正變成用於例如工藝優化、家畜管理、安保、監控、地熱分析、健康監測、氣體洩漏檢測等應用的重要工具。
[0005]在偏僻和/或可能骯髒的場所中需要使用照相機(例如熱成像照相機、可見波長照相機等)。這種場所包括工業環境、荒野、辦公室、娛樂環境、公共場所、機場等。在許多這種場所中，會存在與以下情況有關的維護或可靠性問題:對位於交通繁忙區域的監控設備的遠程訪問、汙染物在照相機外罩的鏡頭/窗口上的累積、無控環境條件等。這些問題會對與照相機系統(例如熱成像照相機系統)有關的性能、維護和/或清潔安排產生負面影響。
[0006]具體地說，汙染物在照相機外罩的鏡頭/窗口上的累積可能使對目標環境的查看變得模糊，對照相機獲取的讀數的質量產生負面影響(例如影響相機拍攝的熱圖像的準確度)，吸收/折射/反射相機上的入射能量等。
[0007]很多情況下，用於熱成像照相機的鏡頭/窗口可以由一個或多個昂貴的、易碎的和/或機械上柔軟的材料來構造。因此，這些鏡頭/窗口可能易於在日常清潔和/或維護過程中刮傷、破裂和/或折斷。
[0008]特別有關的是在工業環境中對物體進行自動監測越來越普及。例如，在畜牧業(例如奶牛、魚、家禽、豬、羊等)中，對畜群的管理是工業機構、食品銷售網絡以及農場主特別有興趣的。如疾病爆發(例如傳染病、乳腺炎、流感等)的事件會消滅整個牧群和/或對牛奶或產品的生產有不利影響。通常，自動監測家畜對幫助牛群管理非常有用，但是會被保持長時間不受阻攔和/或不受破壞地查看動物這一需要所妨礙。實際應用中，如設備汙損的問題更為複雜，這是因為這種系統與應用所感興趣的期望目標之間的物理距離常常較近(例如，以便更好地展示目標的詳細空間特徵，更易於目標識別，以降低照相機模塊的技術要求等)。


【發明內容】

[0009]本公開的一個目的在於提供一種自動清潔照相機模塊。
[0010]另一目的在於提供一種自動清潔熱成像照相機外罩。
[0011 ]另一目的在於提供一種能夠執行自我維護的自動監測系統。
[0012]又一個目的在於提供一種自動清潔鏡頭和/或窗口，以將熱成像照相機與無控環境隔離。
[0013]通過在本文中所描述的外罩、模塊、系統以及方法來全部或者部分地滿足以上目的。具體地說，本公開的特徵和方面在所附權利要求、下文的說明書以及附圖中進行闡述。
[0014]根據第一方面，提供一種包括分別根據本公開的外罩和具有孔的面板的照相機模塊。該照相機包括光路並且可以包括在外罩內、被定位為使得該光路與該孔至少部分地重合。照相機模塊包括耦接到外罩的一個或多個埠(port)，該一個或多個埠配置為將清潔流體引導向孔。
[0015]照相機模塊可以包括耦接到外罩、與一個或多個埠流體連通、用於將流體從流體源引導到一個或多個埠的一個或多個通道。
[0016]一個或多個埠和/或一個或多個通道可以嵌入到面板中、配置為接收基於氣體和基於液體的清潔流體。在各方面，埠和/或通道中的一個或多個可以配置為接收基於氣體的清潔流體並且埠和/或通道中的一個或多個可以配置為接收基於液體的清潔流體。
[0017]照相機模塊可以包括耦接到面板、大體上與孔同延的透光的窗玻璃。在各方面中，該窗玻璃可以對紅外輻射基本上透明並且照相機可以是紅外照相機。在各方面中，窗玻璃可以包括例如鍺、氟化鈣、藍寶石、氟化鋰、鋅、砸化物、氟化鋇、紅外透射聚合物及其組合等的一個或多個材料。
[0018]照相機模塊可以包括與埠中的一個或多個流體連通的流體儲存器。流體儲存器可以配置為容納至少一部分清潔流體。
[0019]照相機模塊可以包括與埠中的一個或多個流體連通的一個或多個控制元件(例如閥、泵、混合器、攪拌器等)，控制元件用於控制清潔流體到埠的流動、使清潔流體的各方面混合、過濾清潔流體、攪拌清潔流體等。
[0020]照相機模塊可以包括用於混合第一流體與第二流體以形成清潔流體的混合器。在各方面中，第一流體可以基本上是水，並且第二流體可以包括表面活性劑、清潔劑、酸、食品安全成分及其組合等中的一個或多個。
[0021]在各方面中，照相機模塊可以包括與照相機電通信的處理器，照相機用於將一個或多個圖像發送到處理器，該處理器用於基於圖像、控制信號等中的一個或多個來控制流體到埠的流動。
[0022]在各方面中，照相機模塊可以包括用於在不使用照相機時覆蓋孔的至少一部分的保護蓋。在各方面中，保護蓋可以在第一位置和第二位置之間被促動，第一位置基本上覆蓋該孔並且第二位置使孔基本上暴露。在各方面中，埠中的一個或多個可以包括在保護蓋內。
[0023]在各方面中，埠中的一個或多個可以包括噴嘴，該噴嘴配置為使得從其中通過的流體在離開噴嘴時形成具有基本上受控形狀(例如線形、橢圓形、月牙形、半球形、扇形及其組合等)的流體噴射。
[0024]根據另一方面，提供根據本公開的照相機模塊的在家畜監測系統中的用途。
[0025]根據又一個方面，提供根據本公開的照相機模塊對動物的至少一部分成像的用途。
[0026]根據另一方面，提供根據本公開的照相機模塊監測無控環境下的(例如目標表面的)溫度的用途。
[0027]根據又一個方面，提供一種用於使目標成像的方法，該方法包括利用照相機通過窗玻璃獲取目標的一個或多個圖像、根據圖像中的一個或多個來評價窗玻璃的清潔度以生成清潔度係數，以及基於該清潔度係數來清潔窗玻璃。在各方面中，該方法可以包括基於清潔度係數來釋放用於分析的圖像中的一個或多個；向目標暴露窗玻璃；和/或定位該目標。
[0028]根據另一方面，提供一種用於操作根據本公開的照相機模塊的方法，該方法包括:利用照相機拍攝一個或多個圖像；利用圖像中的一個或多個評價光路的清潔度；以及基於該評價將清潔流體經由埠中的一個或多個提供到孔。在各方面中，該方法可以包括基於該評價確認用於分析的圖像中的一個或多個和/或暴露和/或覆蓋該孔。
[0029]根據又一個方面，提供一種用於沿著照相機的光路裝配的自動清潔窗口套件，該自動清潔窗口套件包括窗口外罩和親接到窗口外罩的一個或多個埠，該窗口外罩用於附接到照相機使得該窗口沿著照相機的光路提供孔，該一個或多個埠配置為將從其中通過的清潔流體引導至孔。
[0030]在各方面中，自動清潔窗口套件可以包括用於耦接到窗口外罩、與孔基本上同延的透光的窗玻璃。在各方面中，該窗玻璃可以對紅外輻射基本上透明並且照相機可以是紅外照相機。在各方面中，窗玻璃可以包括例如鍺、氟化鈣、藍寶石、氟化鋰、砸化鋅、氟化鋇、紅外透射聚合物及其組合等的一種材料。
[0031]在各方面中，埠中的一個或多個可以包括噴嘴，該噴嘴被配置為使得從其中通過的流體在離開噴嘴時形成具有基本上受控形狀(例如線形、橢圓形、月牙形、半球形、扇形及其組合等)的流體噴射。
[0032]在各方面中，自動清潔窗口套件可以包括用於容納清潔流體的至少一部分的與埠中的一個或多個流體連通的流體儲存器。
[0033]在各方面中，該自動清潔窗口套件可以包括與埠中的一個或多個流體連通的一個或多個控制元件(例如閥、泵、混合器、攪拌器等)，控制元件用於控制清潔流體到埠的流動、使清潔流體的方面混合、過濾清潔流體、攪拌清潔流體等。
[0034]在各方面中，自動清潔窗口套件可以包括用於將第一流體與第二流體混合以形成清潔流體的混合器。在各方面中，第一流體可以基本上是水，並且第二流體可以包括表面活性劑、清潔劑、酸、食品安全成分用於組合等中的一個或多個。
[0035]在各方面中，自動清潔窗口套件可以包括用於在不使用照相機時覆蓋透光透玻璃的保護蓋。在各方面中，保護蓋可以在第一位置和第二位置之間被促動，第一位置基本上覆蓋該孔並且第二位置使孔基本上暴露。
[0036]在各方面中，該套件可以包括與埠中的一個或多個流體連通的混合器，該混合器用於將第一流體與第二流體混合以形成清潔流體的至少一部分。在各方面中，第一流體可以基本上是水並且第二流體可以包括表面活性劑、清潔劑、酸、食品安全成分用於組合等中的一個或多個。
[0037]在各方面中，該窗口外罩可以包括與埠中的一個或多個流體連通的一個或多個通道。
[0038]根據又一個各方面，提供用於評價目標的監測系統，該監測系統包括:用於生成一個或多個控制信號的控制器；根據本公開的用於從目標的至少一方面獲取圖像並且將該圖像傳送到控制器的照相機模塊，該照相機模塊用於對控制信號中的一個或多個作出響應；用於將目標的位置、方位和/或身份傳送到控制器的檢測子系統和/或監視照相機，該控制器用於分析目標的位置、方位和/或身份以生成控制信號中的一個或多個。
[0039]在各方面中，該目標可以是生物(例如人、動物、魚、植物等)、動物(例如家畜、奶牛、羊、豬、馬、鹿等)、植物、製造工藝、荒野環境、氣體或者其組合。
[0040]在各方面中，監測系統可以用於基於圖像中的一個或多個來生成診斷信號(例如發熱、乳腺炎、病毒、細菌感染、交尾期等)。
[0041]根據另一個方面，提供一種用於部署到環境中的獨立照相機模塊，該照相機模塊包括:包含具有孔的面板的外罩；包括光路的照相機，該照相機包括在外罩內，被定位為使得光路至少部分地與該孔重合；耦接到外罩的一個或多個埠，該一個或多個埠配置為將清潔流體引導向該孔；電耦接到照相機的能量收集子系統，用於向照相機提供電力；以及耦接到儲存器的流體收集系統，用於為從環境收集流體。
[0042]在各方面中，獨立的照相機模塊可以包括電耦接到照相機以在照相機模塊和遠程控制中心之間通信的無線電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖la-b示出了根據本公開的照相機模塊的各方面的示意性表示。
[0044]圖2示出了根據本公開的窗口組件和相關的清潔控制系統的各方面。
[0045]圖3a_f示出了根據本公開的面板的各方面。
[0046]圖4a_d示出了根據本公開的自動清潔照相機模塊的示意圖的各方面。
[0047]圖5示出了根據本公開的用於遠程應用的獨立照相機模塊的示意圖。
[0048]圖6a_b示出了用於在根據本公開的自動清潔照相機模塊上實施的控制時序圖。
[0049]圖7a_b示出了用於管理根據本公開的自動清潔照相機模塊的方法。
[0050]圖8示出了根據本公開的自動清潔照相機模塊的各方面。
[0051]圖9示出了根據本公開的應用於家畜監測應用的照相機模塊。
[0052]圖1Oa-C示出了根據本公開的包括保護蓋的照相機模塊的各方面。
[0053]圖11示出了根據本公開的應用於家畜監測應用的監測系統。
[0054]圖12示出了在各種使用狀態下利用根據本公開的照相機模塊拍攝的圖像。

【具體實施方式】
[0055]以下參考附圖描述本公開的具體實施例。然而，所公開的實施例僅僅是本公開的示例並且可用各種形式實現。不對已知功能或者結構進行詳細描述，以避免在不必要的細節方面使本公開難理解。因此，在本文中公開的特定結構和功能細節不應解釋為限制性的，而是僅僅作為權利要求的基礎，並且作為用於教示本領域技術人員通過實際上任何適當的詳細結構以不同方式使用本公開的代表性基礎。所有【專利附圖】

【附圖說明】中，類似附圖標號可以指代相似或者相同的元件。
[0056]照相機外罩意指用於包圍一個或多個照相機(例如數位照相機、可見光照相機、近紅外反射成像照相機、紅外照相機、螢光成像照相機、UV成像照相機、熱成像照相機等)並且用於可選地包圍控制電子設備、清潔方面等中的一個或多個的外罩。外罩還可以包括一個或多個固定功能部件、連接器等。通常，根據本公開的照相機外罩可以將包圍在其中的一個或多個部件(例如照相機、電子設備等)與周圍環境基本上隔離。
[0057]照相機模塊意指包括一個或多個照相機，還可包括根據本公開的照相機外罩、分別根據本公開的控制電子設備、清潔方面、致動器及其組合等。照相機模塊可以包括一個或多個致動器(例如閥、伺服閥、泵、壓縮機、開關、伺服電機等)，這些致動器用於操作模塊所包括的一個或多個部件、用於在三維空間定位照相機模塊的一個或多個方位(例如以便定位照相機等)。照相機模塊還可以包括或者接收來自一個或多個控制電路的信號，該一個或多個控制電路配置為操作一個或多個照相機以及(或者)一個或多個清潔方面、一個或多個保護方面、致動器和/或模塊的監視方面。
[0058]在各方面中，照相機模塊可以配置為監測照相機所放置的環境中(例如作為監視系統、分析系統、工業控制過程等的部分)的一個或多個目標。目標可以是物體(例如機器、車輛、活生物、人、動物、奶牛、植物等)、事件(例如音樂會、火災、作物噴粉、天氣事件等)、環境的方面(例如氣體、化學種類、廢氣洩漏、工藝線、進料裝置等)、場所(例如加工廠、溫室、音樂廳、劇場、購物中心、森林小徑、穀倉、運動場、農作物、滑雪勝地等)、過程(例如牛奶加工、製造過程、配種過程、進料過程等)。
[0059]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以配置為分析車輛(例如靜止的車輛、移動的車輛等)的熱特性或車輛的各方面(例如車盤、箱、燃料箱、制動片、車輪表面等)。在各方面中，這種照相機模塊可以放置在道路表面下、在隧道入口內等。這種照相機模塊可以配置為在車輛進入禁區、限制區域、危險區域、通過檢查站等期間檢查車輛。
[0060]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以配置為分析植物生命、植物、農作物等的一個或多個方面。這種系統可以配置為對植物生命進行熱成像(例如被動熱成像、主動熱成像等)、近紅外反射成像、反射成像、螢光成像及其組合等。這些成像方法可以用來診斷疾病、確定生長效率、監測耕種過程、調查傳染、病毒感染、真菌寄生等。這些成像可以在通常不受控制的和/或髒的環境中進行。
[0061]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以配置為分析位於照相機模塊的視場內的環境中的一個或多個化學物種。這種情況下，照相機模塊可以包括配置為檢測與期望的化學物種有關的相關波長。這種配置可以有利於執行環境中的氣體檢測、檢測環境中的汙染物、檢測有關鏡頭、窗玻璃等的汙垢。
[0062]在各方面中，根據本公開的紅外成像系統可以配置為識別一個或多個化學物種。這些化學物種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、DMP、環氧乙烷、甲醛、汽油、七氟丙烷、溴化氫、氯化氫、氫氰酸、硫化氫、異丙醇、甲烷、天然氣、光氣、丙烷、六氟化硫、氯乙烯、溶劑、酒精、清潔劑、苯、丁烷、乙烷，乙苯、乙烯、庚烷、己烷、異戊二烯、MEK、甲烷甲醇、MIBK、辛烷、戊烷、1-戊烷、丙烷、丙烯、甲苯、二甲苯、乙醯氯、烯丙基溴、烯丙基氯、氟化烯丙基、呋喃、聯氨、甲基矽烷、丙烯醛、丙烯、四氫呋喃、三氯乙基、氯乙烯、丙烯腈、乙烯醚及其組合等。
[0063]在各方面中，包括在根據本公開的照相機模塊內的照相機可以配置為檢測家畜管理環境(例如對於產奶操作的管理、繁殖監測、沼氣生產、沼氣保存等)內的一個或多個對象。在各方面中，照相機模塊可以配置為監測穀倉內的甲烷氣體等級、監測穀倉內的甲烷雲移動、檢測甲烷氣從穀倉洩漏到周圍環境等。
[0064]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以用來監測沼氣輸送系統、氣體管理系統、氣體保存過程和/或沼氣收集系統的輸送、洩漏和/或特性。
[0065]在各方面中，照相機外罩和/或照相機模塊的一個或多個清潔功能可以配置為在無控環境中使用期間保持照相機外罩和/或照相機模塊的精確操作。一個或多個清潔功能可以配置為基於清潔度測量(例如對鏡頭上的塵垢累積的測量)、基於校準試驗(例如校準目標的評價、鏡頭和/或窗玻璃的一個或多個部件上的標記的評價)自動保持照相機外罩、照相機模塊、鏡頭等的一個或多個方面的清潔度，一個或多個清潔功能包括清潔過程的自動評價。
[0066]圖la-b示出了根據本公開的照相機模塊的各方面的示意性表示。圖1a示出了根據本公開的照相機模塊的各方面的示意性表示。照相機模塊包括一個或多個照相機10 (例如熱成像照相機、紅外照相機、可見光譜照相機、UV照相機等)、鏡頭15 ( S卩，等效於窗口、窗玻璃、玻璃等)以及一個或多個流體輸送埠 20、25。流體輸送埠 20、25可以配置為將氣體30 (例如空氣、氮氣、乾燥空氣、熱空氣等)和/或液體35 (例如包括水、清潔液、溶劑、表面活性劑等中的一個或多個)輸送到鏡頭15的一個或多個區域(例如邊緣、正面、區域等)。埠 20、25可以通過一個或多個流體輸送管線50、52連接到一個或多個氣體40和/或液體45源。流體輸送管線50、52可以包括一個或多個控制閥55、57，控制閥配置為控制流體30、35(例如氣體、液體及其組合等)到埠 20、25的流動。控制閥55、57可以包括配置為與控制單元(未明確地示出)接口的電互連60、62。控制單元可以配置為與一個或多個控制閥55、57接口以便在操作期間提供對流經其中的流體的控制。照相機10可以包括與控制單元(未明確地示出)接口的一個或多個電互連70並且(或者)提供饋送到外部單元、控制系統、監測站、緊急響應系統、氣象報告站、家畜管理系統、監視系統等的圖像和/或視頻。
[0067]照相機模塊可以包括視線74和視場76。使用時，照相機模塊可以定位成面對使用期間的目標72 (例如活的生物、動物、奶牛、車輛、環境、特徵、房間、校準目標等)。
[0068]儘管圖1a示出了具有分離的部件的示意圖，在各方面中，這些部件可以密切互連、封閉在照相機10的外罩內、嵌入到外罩的壁中、耦接到相應地附接到照相機的蓋板等。
[0069]在各方面中，埠 20、25中的一個或多個可以配置為將流體(例如清潔流體)輸送到鏡頭15的邊緣，以在鏡頭15的面上生成基本上均勻的流體流動、將流體(氣體30和/或液體35)引導到鏡頭15的各個區域等。在各方面中，埠 20、25中的一個或多個可以配置為沿著與鏡頭關聯的矢量導引相關流體射流(例如在邊緣上、在面上、引導向鏡頭15的區域、沿著鏡頭15的邊緣等)。在各方面中，埠 20、25中的一個或多個可被配置以便具有特定的流動模式(例如均勻流動場、線性的噴射、圓形模式、薄板狀模式等)的相關流體射流。
[0070]合適的氣體30的一些非限制性示例包括空氣、氮氣、乾燥空氣、熱空氣、氬氣、氧氣及其組合等。
[0071]合適的液體35的一些非限制性示例包括水、去離子水、溶劑、超純水、清潔液、表面活性劑、清潔劑及其組合等。
[0072]合適的溶劑的一些非限制性示例包括有機溶劑、四氯乙烯、丙酮、異丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、己烷、石油醚、檸檬萜烯、乙醇及其組合等。
[0073]清潔劑的一些非限制性示例包括陰離子清潔劑、陽離子清潔劑、非離子清潔劑、兩性離子洗滌劑、烷基苯磺酸鹽、脫氧膽酸、聚氧乙烯、葡萄糖苷、乙氧基化物、聚乙二醇類(PEGylates)、葡萄糖苷、生物表面活性劑、裂解劑、芳香烴、烷基醚、碳氟化合物、矽氧烷、硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽、羧化物、乙酸、脂肪醇、山梨糖醇酐酯及其組合等。
[0074]在各方面中，清潔液的一個或多個成分可以基於應用專有的和/或環境的限制來選擇。例如，在與家畜監測有關的應用(例如擠奶操作的監測、牧群健康監測、繁殖監測等)中，清潔液的成分可以限於食品安全添加劑，以防止與家畜在清潔後食用清潔液的一個或多個剩餘成分關聯的危險疾病。
[0075]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以包括加熱元件(例如加熱帶、熱交換器、帕爾貼(Peltier)元件等)，以防止在操作期間在鏡頭/窗口 15的一個或多個區域上形成露珠、潮溼環境中的冷凝等。這種配置可以有利於在操作期間保持光學元件(例如鏡頭、窗口等)處於露點之上。另外、替換地或者組合地，可在照相機模塊內包括加熱/冷卻裝置，其配置為將照相機模塊的一個或多個方面保持在工作溫度範圍內(例如保持在-40到60°C、-20到45°C的範圍內的一個或多個方面等)。這種加熱/冷卻裝置可以有利於降低照相機關鍵部件的溫度變化，降低基於熱變化誤差的成像方差等。
[0076]另外、替換地或者組合地，氣體輸送裝置可以配置為將溫度受控和/或升高的氣體射流輸送到鏡頭15，以便在使用期間保持和/或升高鏡頭的溫度、在完成目標72觀測前使該裝置的溫度與環境平衡、消除和/(或)蒸發冷凝。
[0077]在各方面中，埠 20、25可以按策略設置在鏡頭15附近，或許位於鏡頭一部分邊緣的周圍。埠 20、25可以設置成將流體對準鏡頭/窗口 15的表面(例如面向外的表面)。埠 20、25可以被配置以便以已知軌跡將流體引導至表面。在各方面中，埠 20、25中的一個或多個可以小於45度、小於30度、小於20度、小於10度的角度將流體引導到鏡頭/窗玻璃15的特性平面。在各方面中，埠 20、25可以定位為以便在清潔過程中以不同軌跡將流體引導向鏡頭/窗玻璃15。在一個非限制性不例中，埠 20、25中的一個或多個可以用於在一部分清潔處理中以大角度將流體35引導向鏡頭15，而在另一部分清潔處理中以小角度將流體35引導向鏡頭15。
[0078]在各方面中，埠 20、25中的一個或多個可以配置為相對於鏡頭15的表面移動。埠 20、25中的一個或多個可配置為在清潔處理期間(例如當正通過埠 20、25輸送相關流體射流時等)沿著軌跡移動。照相機模塊可以包括耦接到埠 20、25的一個或多個致動器和/或機制(未明確地示出)，以便提供運動(例如沿著軌跡、方位等)。
[0079]在各方面中，照相機模塊可以包括根據本公開的帽部或者保護蓋。該帽部可以耦接到埠 20、25中的一個或多個，這樣使得在帽部關閉時，埠 20、25中的一個或多個的位置可以設置成將流體30、35最優地導向到待清潔的鏡頭/窗口 /玻璃15。這種配置可以有利於保護處於不利和/或骯髒環境中的鏡頭/窗口 /玻璃15，在這樣的環境，應用只需要間歇性地使用照相機10。
[0080]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以包括適於評價鏡頭15表面的汙垢的量和/或位置的一個或多個方面。照相機模塊可以配置成可引導埠 20、25中的一個或多個的運動以便除去汙垢(例如以在清潔處理期間引導埠 20、25中的一個或多個的軌跡和/或方位)。這種配置可以有利於在清潔處理期間使流體消耗最小和/或除去頑固汙垢。
[0081]在各方面中，照相機模塊可以包括多波長和/或多頻帶照相機系統。多頻帶照相機系統可以包括與測量濾波器和基準濾波器關聯的熱感照相機或者紅外線成像裝置。測量和基準濾波器可以放置在照相機的光通路上，可位於旋轉輪上。這些濾波器可以交替地布置、放置在照相機或者成像裝置的瞄準軸上，測量濾波器的傳輸頻帶包括要檢測成分(例如氣體、組織分析物等)的至少一個特定吸收線並對這個成分的存在敏感，基準濾波器的傳輸頻帶與測量濾波器的傳輸頻帶相似但是不包括要檢測成分的吸收線或者多條吸收線，因此對這個成分的存在不敏感。
[0082]在各方面中，鏡頭15可以包括在照相機10視場76內的基準特性(例如，具有已知發射率、吸收、透射率等材料)，用作照相機模塊的基準或者校準特性。
[0083]在各方面中，多頻帶照相機系統的測量原理包括利用背景、基準標記和/或觀察場景的穩定區域作為紅外源，在視線上突出要檢測的成分的存在並通過紅外圖像和/或紅外圖像各方面的差分處理來計算要檢測的成分的存在，以便從空間角度處理從觀察區域的不同溫度點得到的通量，從頻譜角度區分要檢測的成分和背景，並從時間角度消除假警報和不適時的檢測。多頻帶照相機系統可以配置為分析例如家畜、牛等的一個或多個目標。
[0084]照相機系統可以工作於包括IR-1II頻帶(從8到14pm)和/或IR-1I頻帶(從3到5pm)的各個波段，由於大氣吸收在IR-1II頻帶比在IR-1I頻帶更弱，這使得可吸收更多通量。
[0085]在各方面中，照相機10可以是冷卻的照相機，該照相機可以與其冷卻裝置一起放置在照相機外罩中。冷卻裝置可以與其它電子設備一起放置在照相機外罩內或者設置在單獨的櫃中。在各方面中，該櫃可以容納電源裝置、照相機和/或濾波控制裝置、用於處理從照相機獲取的信號的裝置及其組合等中的一個或多個。
[0086]在各方面中，照相機模塊可以作為一部分包括在遠程光學氣體和/或成分檢測裝置中，該裝置包括與依次安裝在照相機的瞄準軸上的測量和基準濾波器關聯的紅外照相機，以及用於處理由照相機提供的並且對應於觀察區域的至少兩個溫度不同的區域的通量的裝置。照相機外罩可以包括和/或連接到電源單元。
[0087]在各方面中，照相機外罩可以包括具有光電探測器矩陣的紅外探測器(即照相機)和由旋轉盤所承載的濾波器組件，這個組件布置在鏡頭和檢測器之間並且包括用於將每一濾波器依次置於鏡頭和檢測器的瞄準軸上的電源驅動裝置，照相機外罩包括用於控制檢測器、用於獲取並數位化紅外信號、圖像和/或視頻並用於控制轉動濾波器圓盤的裝置的電子電路，以及用於控制照相機外罩的操作並且將氣體檢測算法應用到由檢測器提供的信號的處理器。
[0088]這種配置可以有利於在偏遠位置的監測，這是因為這種配置可以提供小型、獨立並易於運輸的單元。這種配置可以有利於提供易於現場安裝同時提供多氣體(即多成分)檢測能力的單元。
[0089]圖1b示出了根據本公開的具有流體儲存器94的照相機模塊的各方面的分解圖。照相機模塊可以包括根據本公開的照相機80。照相機80通常包括在使用期間可以朝向所需要的場景的光路82。照相機模塊可以包括定位在照相機80的光路82中的面板84(在本文中也稱為窗口外罩)。面板84可以包括與分別根據本公開的一個或多個流體輸送管線98a, b流體連通地連接的一個或多個埠 86a_f。一個或多個埠 86a_f可以經由根據本公開的歧管85連接到流體輸送管線98a，b中的一個或多個。在各方面，歧管85可以集成到面板84中。
[0090]在各方面中，面板84可以附接到照相機80的鏡頭88 (或者等效地，可以包括用於相關照相機80的鏡頭/光學窗口)。面板84可以包括用於與照相機、照相機鏡頭組件等接合的一個或多個墊圈、緊固件(例如螺釘、鉚釘、可結合區域、螺紋接口等)。
[0091]在各方面中，照相機模塊可以包括歧管85 (可選地集成到照相機10、80、鏡頭15、88、面板84等)中，歧管85包括把來自一個或多個流體輸送管線98a，b的流體引導到與鏡頭15、88最接近的一個或多個埠 86a-f的一個或多個流體通道。在各方面中，歧管85可以由模塑的聚合物部件、金屬板形成、由照相機外罩的壁的一部分等形成。歧管85可以包括在其中成形和/或另外機械加工形成的一個或多個通道，以引導在通道中通過的流體。這種通道可以由各種各樣的工藝來形成，這些工藝包括溝道機械加工、切削、鑽孔、挖出、腐蝕處理、注塑成型、EDM、微流體工藝、微成型工藝、絲網印刷、快速成型及其組合等。
[0092]在各方面中，歧管85可以包括通道的陣列，每個通道利用埠 86a_f中的一個或多個與流體輸送管線98a，b和/或一個或多個流體連接器87a，b相互連接。歧管85可以被模塑到照相機外罩中、集成到面板84中、作為照相機外罩的部件、兩步成型、微成型等。
[0093]照相機模塊可以包括配置用於控制照相機的一個或多個方面(傳感器、校正燈、基準燈、冷卻系統、環境照明傳感器、環境條件傳感器等)的一個或多個電路、圖像處理電路、清潔系統(例如流體輸送閥、流體上升閥、流體過濾處理等)和/或伺服致動系統的一個或多個方面(例如用於鉸接結構)。
[0094]照相機模塊可以包括照相機外罩90 (圖中示出其底部)，該外罩90用於將照相機模塊的一個或多個部件與周圍環境封閉和/或隔離。
[0095]圖1b所示非限制性示例可以包括均根據本公開的流體控制系統92和儲存器94。流體控制系統92可以包括一個或多個泵、壓縮機、過濾器、通風孔、閥、電子電路及其組合等，這些部件用於在使用期間共同控制沿著一個或多個流體輸送管線到埠 86a-f的流體輸送。儲存器94可以配置用於儲存由流體控制系統92使用的流體(例如液體、氣體等)。
[0096]在各方面中，儲存器94可以用於容納液體(例如水、去離子水、超純水、清潔液、表面活性劑、清潔劑等)和/或氣體(例如乾燥空氣、氮氣、二氧化碳氣體等)。流體控制系統92可以配置用於在清潔操作期間將一團液體從儲存器94輸送到關聯的流體輸送管線98a, bo在各方面中，儲存器94可以包括加熱元件和/或隔熱件，以保持容納在其中的流體處於可能與周圍環境不同的溫度。
[0097]在各方面中，儲存器94可以用於容納與流體源(例如水源、溶劑源等)組合的輔助流體(例如表面活性劑、清潔劑等)。在這些方面中，流體控制系統92可以包括一個或多個混合腔、靜態混合器、微流體混合部件等，以在輸送到一個或多個關聯埠時將輔助流體與源流體合併。在各方面中，混合器可以用於將兩股或多股流體(例如來自流體源的流體、輔助的流體、水等)接收到靜態混合腔中。當該流穿過混合器時，非移動元件將該這些連續地摻合為基本上混合好的輸出流。完全混合取決於許多變量，包括流體特性、管內徑、元件數量以及它們的設計。
[0098]在各方面中，儲存器94可以配置成可更換部件。這種配置可以有利於在不能得到流體源和/或輔助流體或者不便於實施等的應用中使用。
[0099]在各方面中，流體控制系統92和/或儲存器94可以包括氣體埠 96，該氣體埠可連接到局部周圍環境。氣體埠 96可以包括顆粒過濾器、風乾筒等，以便在使用期間調節由流體控制系統92帶入的氣體(例如空氣)。流體控制系統92可以包括與氣體埠96流體連通的壓縮機，該壓縮機用於在操作期間將氣體從環境吸進到照相機模塊中。這種配置可以有利於在操作期間容易向埠 86a_f中的一個或多個提供氣體。
[0100]在各方面中，氣體埠 96可以包括可拆卸的筒，用於在使用期間將顆粒、油、玷汙、細菌、溼氣及其組合等從吸入照相機模塊內的氣體中過濾掉。流體控制系統92可以包括壓力和/或流量傳感器，該壓力和/或流量傳感器配置用於確定相關的筒何時完全用光，以便於有益地更換新桶。
[0101]在照相機模塊包括紅外照相機的方面中，鏡頭(相當於窗口)可以由一系列材料構成，這些材料包括鍺、氟化鈣、藍寶石、氟化鋰、砸化鋅、氟化鋇、紅外透射聚合物等。可選擇流體以使操作期間鏡頭88的腐蝕最小(即降低鏡頭表面的腐蝕、減少鏡頭表面的化學附著等)。
[0102]在各方面中，包括在照相機模塊、流體控制系統92和/或儲存器94內的根據本公開的筒可以包括軟化器，該軟化器配置用於除去或者中和液體源中存在的陽離子種類。
[0103]在各方面中，微流體混合裝置可以包括Y通道混合器、蛇狀混合器、渦旋混合器及其組合等。微流體混合器可以作為流體輸送管線98a-b的一部分包括在流體控制系統92內、集成到面板84中和/或集成到根據本公開的鏡頭/窗口 88中。
[0104]在各方面中，包括在歧管85內的通道可以配置成大體上使容納在其中的無效區最小。這種配置可以有利於限制清潔鏡頭15、80和/或照相機模塊的一方面所需的流體和/或電力。
[0105]圖2示出了根據本公開的窗口組件200 (即面板/窗口外罩)和相關的清潔控制系統的各方面。窗口組件200可以附接到照相機或者照相機外罩以形成自動清潔照相機模塊。這種配置可以有利於改進用於無控環境的照相機。窗口組件200包括一個或多個埠210a-e和一個或多個通道215a_e，通道215a_e與埠 210a_e中的一個或多個流體連通。窗口組件200可以另外包括或者包括根據本公開的用於將通道215a_e中的一個或多個和/或埠 210a_e連接到一個或多個流體輸送管線220a_b的裝置。
[0106]流體輸送管線220a_b可以連接到根據本公開的流體控制系統230。流體控制系統230可以包括分別根據本公開的一個或多個閥、泵、壓縮機、混合器、過濾器、罐等。流體控制系統230可以連接到一個或多個電力和/或控制線路255，以向流體控制系統230提供電力信號和/或在流體控制系統230和外部實體(未明確地示出)之間傳遞數據(即控制信號、傳感信號等)。流體控制系統230可以包括用於將流體控制系統230連接到流體源(例如液體源、水源、氣體源等)的一個或多個連接器和/或線路260a-b。
[0107]在各方面中，埠 210a_e中的一個或多個可以配有噴嘴(例如噴霧器、微噴嘴、MEM噴嘴、平孔、成型孔、壓力漩渦、錐形噴嘴、噴射頭等)，以引導、霧化和/或形成朝著鏡頭/窗玻璃和/或窗口組件200的外表面245的流體的流。在各方面中，一個或多個埠210a_e可以包括由入口通道(即通道215a_e、輸送線路220a_b等)和埠 210a_e之間的橫截面積的減小而形成的噴嘴，該噴嘴用於生成朝著鏡頭/窗口區/孔和/或窗口組件200的外表面245的流體噴霧。埠 210a-e中的一個或多個可以按照I對I或者不均衡的配置連接到通道215a_e中的一個或多個或者連接到輸送線路220a_b。在一個非限制性示例中，多個埠 210a_e可以連接到單個通道215a_e，和/或多個通道215a_e可以連接到單個流體輸送管線220a_b。
[0108]在各方面中，窗口組件200可以被模製成單個部件240中，嵌入式通道215a_e和/或埠 210a_e可以形成(例如在模製工藝期間和/或經由後模製工藝)在單個部件240中。
[0109]窗口組件200可以包括根據本公開的鏡頭/窗玻璃(未明確地示出)。替換地、另外或者組合地，窗口組件200可以包括墊圈250，該墊圈250配置用於在窗口組件200安裝在照相機外罩上時形成緊靠相應的照相機外罩的密封。
[0110]在各方面中，窗口組件可以包括電噴霧部件。電噴霧部件可以包括連接到通道215a-e中的一個或多個的多個微噴嘴(即集成到一個或多埠 210a_e中)。電噴霧部件可以包括用於在使用期間在微噴嘴中的一個或多個的兩端生成電壓的兩個或多個電極。微噴嘴可具有小於1mm、小於200um、小於40um、小於1um的等效內徑。一個或多個微噴嘴可以具有普通形狀、圓形、橢圓、矩形等的橫截面。電噴霧部件可以包括多於I個微噴嘴、多於10個微噴嘴、多於500個微噴嘴等。一個電極可以配置在一個或多個通道215a-e內部、位於一個或多個微噴嘴後面，而第二電極可以配置在微噴嘴外部、可選地靠著根據本公開的鏡頭/窗口的表面。在一個非限制性應用中，鏡頭/窗口或其上的表面可以具有供電噴霧部件使用的電極。
[0111]在各方面中，鏡頭/窗口可以被充電，以排斥電荷相同的種類、排斥或者吸引清潔種類等。這種充電可以在清潔過程期間、在清潔過程之間等由關聯電路感應，並且可選地進tx調製等。
[0112]在各方面中，根據本公開的照相機模塊和/或窗口組件200可以包括測試電路，該測試電路用於使鏡頭/窗口通電以確定它們的清潔度狀態。測試電路可以用於在鏡頭/窗口和相鄰的電極(例如可選地電噴霧電極)之間輸送電壓，並且用於監測測試信號的一個或多個方面(例如相關電流、阻抗、電動勢等)，以便評價鏡頭/窗口的清潔度狀態。清潔控制算法可以實現成在一個或多個測試信號超過閾值時啟動清潔過程。另外、替換地或者組合地，通過照相機獲得的一個或多個圖像可以用來評價鏡頭/窗口的清潔度。可以通過評價圖像而獲知汙垢的指示。在熱成像照相機的情況下，可以由通過照相機獲取的圖像內的異常穩定的溫度分布圖區域來確定汙垢。另外，可以實現在向鏡頭提供一股流體之前和/或之後(即，溫度相對於鏡頭可能更高或者更低)分析從熱成像照相機獲取的圖像的清潔度測試算法。因為環境的熱圖像在這樣短的時間內改變不會太大，可認為在測試期間溫度改變顯著的任何圖像區域是附著在鏡頭上的(即汙垢)。如果確定了鏡頭上這種材料的臨界值等級，則可由照相機控制系統啟動(或者由監控控制系統來請求)完整清潔過程等。
[0113]圖3a_f示出了根據本公開的面板(在本文中也稱為窗口外罩)的各方面。
[0114]圖3a示出配置用於附接到照相機的帶螺紋的面板300。帶螺紋的面板包括配置為以螺旋方式附接到照相機上的配合螺紋部件(例如照相機包括的帶螺紋的鏡頭組件)的帶螺紋的連接器302。帶螺紋的面板300可以包括一個或多個埠 304a-d和一個或多個通道306a-do埠 304a-d可以與通道306a_d中的一個或多個連接。帶螺紋的面板300可以包括與通道306a-d流體連通的連接器，並且(或者)可以配置為與一個或多個流體輸送管線308a-b直接連接。一個或多個埠 304a-d可以用於將流體流提供至帶螺紋的面板300的外表面312上，或提供到附接的照相機鏡頭的窗口區/孔裡。流體輸送管線308a-b可以連接到根據本公開的流體控制系統。
[0115]在各方面中，根據本公開的面板可以包括一個或多個墊圈310。墊圈310可以配置為面板300和照相機之間提供密封、靠著面板300內的兩個或多個部件、作為分隔面板300的區域的方法、作為隔離面板300內的通道的方法、作為分隔與面板300中的不同流體關聯的通道306a-d的方法等。墊圈310可以由橡膠材料、絲網印刷的聚合物、分配聚合物等形成。墊圈310可以在適當的位置形成、預先形成、設置到面板300上的凹槽中等。
[0116]在各方面中，根據本公開的面板300可以包括印刷的墊圈310，該印刷的墊圈310成型為可在流體輸送管線308a-b和/或一個或多個埠 304a-d之間形成和/或隔離通道306a-do印刷的墊圈310可以通過分配操作、成型操作、印刷操作及其組合等來形成。
[0117]圖3b示出了根據本公開的面板314。面板314包括用於將流體(例如液體、氣體等)輸送到根據本公開的鏡頭/窗口的多個埠 316、318和/或埠陣列。埠 316、318可以沿著窗口 /孔的邊緣320或者它們的一部分布置(例如以大體上環形的方式、沿著窗口的優選側面布置，這樣設置以便配合基於重力對窗口 /鏡頭進行清潔等)。埠 316、318可以定位在面板314平面中或者在面板314平面以外，以便更好地引導面板中的液體流(例如朝著窗口 /鏡頭、橫跨窗口 /鏡頭、沿著重力矢量、形成保護區域等)。面板314可以包括用於將流體輸送管線324a-b連接到面板314內包括的一個或多個通道322a，b的一個或多個流體輸送管線324a-b和/或裝置。
[0118]面板314可以包括用於將面板314連接到關聯的照相機外罩、照相機等的安裝點326a-d。另外、替換地或者組合地，面板314可以在製造和/或裝配過程中直接集成到照相機外罩、照相機等中。
[0119]在各方面中，可以在操作期間獨立地將流體輸送到面板314的一個或多個通道322a-b。通道322a-b可以被分成多個組(通道組a322a、通道組b 322b等)，這樣在清潔處理期間可將替換的流量分布、替換的流體等導向窗口區。這些通道組322a、322b可以有利於在多步驟清潔處理期間選擇性地清潔窗口區。
[0120]在各方面中，埠 316、318可以用於將常用形狀(例如作為圓錐形、圓頂、噴流狀、薄板形等)的流體引導至窗口上方，而不是直接朝著窗口(即，以便在窗口邊緣320和周圍環境之間形成保護流)。這種流體簾可以用來在清潔處理期間或者緊接其後(例如仍由於清潔過程而潮溼時)保護鏡頭/窗口不受周圍環境影響。這樣的流體薄板可以由基於微噴嘴的埠、帶槽的埠及其組合等的陣列形成。
[0121]圖3c示出了根據本公開的多層面板(ML面板330)的方面。ML面板330可以配置有一個或多個部件322a，b (例如板、插入部、功能部件等)，該一個或多個部件322a，b可以配置為共同形成一個或多個通道334a-b、埠 336a-b和/或流體輸送連接器/線路。部件322a-b中的一個或多個可以設置有內置通道、互相交錯通道(即設置為從一個相鄰的部件延伸到另一部件的通道)等來配置。在各方面中，一個或多個部件322a-b可以包括設置有用於將流體輸送到窗口區域的成形通道334a-b。ML面板330可以具有一個或多個基準標記、接附功能部件、定位針等，以提供與照相機或者關聯的照相機外罩的簡單對準。一個或多個部件322a-b可以包括將流體流朝著窗口區域、在窗口區域上方等引導的一個或多個埠 336a-b。一個或多個部件322a-b可以包括根據本公開的墊圈338a_d。墊圈338a_d可以用於在使用期間將流體流引導通過成形通道334a-b以及防止部件332a-b之間的流體洩漏。
[0122]可選地，面板330可以關於對稱軸340大體上對稱地設置。在這樣的配置中，一個或多個埠 336a-b可以按照關於軸340不對稱的型式來配置，以便防止埠中通過的流傾夕與在關聯的照相機的鏡頭/窗口上。
[0123]圖3d示出了根據本公開的共用線面板342。共用線面板342可以包括通道344和多個埠 350a-c，通道344和多個埠 350a_c共同用於將流體從流體輸送管線346輸送到窗口區/孔348 (即靠近關聯的窗口和/或鏡頭的區域、孔等)。通道344和關聯的埠350a-c可以配置為按照對窗口區域的清潔優先的型式將流體輸送到窗口區348。在一個非限制性示例中，通道344和關聯的埠 350a-c可以配置為將流體輸送到窗口區348的邊緣的一個側面，以便在進行清潔的過程中優先將流體引導過窗口區348。通道344和關聯的埠 350a-c可以用於順續地和/或組合地輸送一個或多個流體(例如液體、氣體、清潔液等)，以便向窗口區348提供必要的清潔功能。
[0124]通道344可以與布置在窗口區348的最接近之處(例如在其邊緣的周圍、朝向其中心、沿著其表面引導等)的一個或多個埠 350a_c連接。一個或多個埠 350a_c可以包括根據本公開的噴嘴、微噴嘴等。每個埠 350a-c可以用於生成在窗口區348上方會聚的局部流體射流352a-c，以在整個窗口區348沿著優選的方向(例如沿著重力矢量、朝著流體收集設備(trap)等)形成宏流體射流354。
[0125]在各方面中，一個或多個流體輸送管線346可以用於在清潔處理期間輸送多個流體類型(例如氣體、液體、水、空氣等)。這種配置可以有利於簡化照相機模塊的一個或多個方面。
[0126]在各方面中，一個或多個通道344可以被指定為主通道和輔助通道。主通道可以用於在清潔處理期間向一個或多個輔助通道提供輸入。因此主通道的橫截面可以比對應的輔助通道更大。這種配置可以有利於在清潔處理期間保持基本上高的回壓(即由於通過主通道的最小壓力損失而產生)。在這樣的方面中，主通道可以將一個或多個輔助通道流動地連接到一個或多個流體輸送管線346。輔助通道可以將一個或多個埠 350a-c連接到一個或多個主通道。
[0127]圖3e示出了根據本公開的基於扣環的面板360。扣環面板360配置為可經由嵌入式聯鎖功能部件362卡扣附接到現有照相機上的鏡頭支架。扣環面板360可以包括連接到一個或多個通道366 (即主通道、輔助通道等)的一個或多個埠 364a-f。扣環面板360可以製造成一個或多個部件，一個部件的扣環面板360可以包括一個或多個模製的通道366或者通道的一部分。多部件扣環面板360可以包括通過將多部件扣環面板360的部件配合在一起來形成的一個或多個通道366。通道366可以配置有將通道366連接到流體輸送管線370a-b以便在清潔過程期間接收來自流體源的流體的裝置(例如連接器、接頭、插座、接收表面等)。
[0128]在各方面中，扣環面板360可以包括窗口(未明確地示出，但是通常與面板360內包括的密封面368鄰接)，使得可通過將扣環面板360接附到照相機而封裝和/或密封照相機的原始鏡頭。照相機模塊的自動清潔方面可以集中於窗口上而不是直接集中在照相機的鏡頭上。這樣的密封可以沿著面板360的密封面368來形成。根據本公開的一個或多個埠 264a-f可以配置為在操作期間在面板360的面向外的表面372上引導流體的流動。
[0129]在各方面中，面板300、314、330、342、360(例如基於扣環的面板、帶螺紋的面板等)可以配置成或者包括在鏡頭遮光罩、根據本公開的保護蓋、快照板、護罩及其組合等內。這樣的配置可以有利於提供用於根據本公開的照相機的自動清潔以及照明控制。包括保護蓋可以有利於在不使用照相機時為鏡頭/窗口提供額外的隔離。
[0130]圖3f示出了根據本公開的包括背板382和插入部384的面板380。插入部384和背板382各自可以包括一個或多個通道386、387和/或埠 388a_d。插入部384可以配置為與背板382聯鎖。插入部通道387中的一個或多個可以布置為與背板382中的一個或多個通道386接合。一個或多個背板通道386可以配置為與根據本公開的流體輸送管線390接合。埠 388a-d中的一個或多個可以布置在窗口區392的附近，以便更容易促進窗口區域的清潔。
[0131]在各方面中，根據本公開的面板可以包括保護蓋(例如遮板、翻蓋、致動的蓋板等)。保護蓋可以附接到面板並布置成處於關閉位置時覆蓋窗口 /鏡頭。保護蓋和/或照相機模塊可以包括致動器，以便可控地將保護蓋定位於一個或多個位置，和/或根據相關照相機模塊打開和關閉保護蓋。保護蓋和/或照相機模塊可以包括一個或多個傳感器等，以將其位置傳送給控制器。遮板可以有益地在照相機模塊沒有主動掃描目標、分析目標、觀察場景、收集圖像/視頻等時將鏡頭/窗口的一個或多個方面與周圍環境物理隔離。
[0132]在各方面中，根據本公開的配備有保護蓋的照相機模塊可以包括附加的照相機單元，該附加的照相機單元配置用於監測環境以確定目標是否在範圍內，以進行進一步分析。照相機模塊可以配置用於分析來自附加的照相機的信息，並且相應地打開或者關閉遮板(例如如果目標在範圍內則打開遮板，如果沒有目標在範圍內則關閉遮板等)。
[0133]圖4a_d示出了根據本公開的自動清潔照相機模塊的示意圖的各方面。圖4a示出了根據本公開的流體控制系統的方面的示意圖。流體控制系統包括用於與流體源403接合以接收和/或吸進來自流體源403的流體的源埠 402。流體控制系統可以包括配置用於儲存一些所接收的流體的、與源埠 402流體連通的儲存器404。源埠 402可以包括可選的預過濾器，以除去流體中的汙染物(例如灰塵、顆粒、油等)。源埠 402可以包括將流體吸進到儲存器404中、對儲存器404內的流體加壓的泵等。流體控制系統可以包括一個或多個控制元件(例如閥、泵、混合器、攪拌器等)，該一個或多個控制元件用於從控制器接收控制信號407、從儲存器404接收流體以及將流體輸送到表面409。控制元件(例如泵和/或閥)可以用於將流體輸送到出口 411 (例如以便淨化系統、減輕操作時的壓力、將流體與環境交換等)。
[0134]圖4b示出了根據本公開的流體控制系統的方面，該流體控制系統包括用於接收來自流體源415的流體的源埠 414和儲存器416，該儲存器用於儲存第二流體(例如清潔液、表面活性劑、添加劑等)，該第二流體可選地從第二流體源417獲取。流體控制系統可以包括混合器418，該混合器418用於接收來自控制器的控制信號419、並且用於在清潔過程中將來自流體源415的流體(可選地在源埠 414處處理)與從儲存器416獲取的第二流體選擇性地混合。
[0135]在各方面中，混合器418可以用於在清潔過程前、在清潔過程期間和/或在清潔過程之後根據各種混合比、變化的混合比將源流體與第二流體混合。
[0136]在各方面中，源流體可以是水，第二流體可以是液體洗滌劑。混合器418用於將部分液體洗滌劑以1:1000、1:100、1:10等的比值混合到水裡(例如可通過與混合器418關聯的閥的控制、與混合器418關聯的泵的控制、與混合器418關聯的控制面的控制、經由混合器418的自然機械構成等)。
[0137]在各方面中，混合器418可以用於在清潔處理期間以不同比例混合源流體和第二流體。在第一步驟，混合器418可以用於生成基本上由源流體組成的清潔流體，在第二步驟，混合器418可以用於生成第二流體與源流體之比大致為1:10混合的清潔流體，在第三步驟，混合器418可以用於生成基本上由源流體組成的清潔流體。另外、替換地或者組合地，流體控制系統可以用於在清潔處理期間將氣體(例如空氣、乾燥空氣)輸送到表面(例如，在上述示例中，可作為第四步驟)。在各方面中，源埠 414可以包括將汙染物(例如灰塵、顆粒、油等)從流體中除去的可選的預濾器。
[0138]圖4c示出了根據本公開的流體控制系統的各方面。流體控制系統包括用於從氣體源431 (例如從環境空氣、從加壓的空氣管等)接收流體的預濾器430和/或壓縮機。流體控制系統可以包括與預濾器和/或壓縮機流體連接的蓄存器432，其用於儲存所接收的氣體的至少一部分。流體控制系統可以包括控制元件434(例如閥、伺服閥、歧管等)，其用於接收來自控制器的控制並且將氣體輸送到表面435(即，到流體輸送管線、通道裡，到埠等)。流體控制系統可以包括乾燥劑、細粒過濾器、細菌過濾器等(即包括在預濾器430、蓄存器432、控制元件434等內)，以便在所接收的氣體被輸送到要被清潔的表面前調節所接收的氣體。
[0139]圖4d示出了根據本公開的流體控制系統的方面，該流體控制系統包括氣體源埠 440和液體源埠 442，其分別用於接收來自各個關聯的流體源441、443和/或控制元件434的流體(例如氣體、液體)。可選地，流體控制系統包括氣體儲存器446 (例如蓄存器)和/或液體儲存器448 (例如儲存液體的)。儲存器446、448可以用於儲存從各個流體源441、443獲取的流體(可選地為經加壓的流體)。流體控制系統可以包括混合器450，該混合器450用於接收來自控制器451的控制信號，並且用於在清潔過程期間根據本公開將來自氣體源441的氣體與來自液體源443的液體選擇性地混合和/或依次地輸送，以將混合流體輸送到表面453 (即包括在面板、照相機鏡頭等內)。混合器450可以包括可選的加熱元件，以在混合流體被輸送到表面時控制混合流體的溫度。
[0140]在各方面中，來自氣體源和來自液體源的流體可以經由根據本公開的一個或多個流體輸送管線而順序施加到表面。在各方面中，流體輸送管線可以用於將各個流體輸送到表面。
[0141]在各方面中，混合器450可以用於在清潔過程期間將氣體和流體順序輸送到表面。在一個非限制性示例中，混合器450可以用於沿著信號流體輸送管線首先將流體輸送到表面，然後將氣體輸送到表面。這種配置可以有利於減少相關面板中的通道和/或埠的數量、降低整個系統的複雜度並且(或者)減少在存儲期間和/或在清潔過程之間留存在流體輸送管線中的液體量(即，以便降低腐蝕、細菌滋生、減少硬水沉積物的形成等)。在包括共享的流體輸送管線的各方面中，氣體可以用來在清潔處理後將剩餘液體從線路中除去。流體輸送管線的這種氣體清放可以有利於在使用期間使線路中的剩餘水分最小、防止線路中的液體凍結、防止來自線路的洩漏等。
[0142]在各方面中，即使在包括專用的氣體和液體輸送線路的照相機模塊中，流體控制系統可以配置為在清潔處理的最後步驟驅動氣體通過液體管線。
[0143]在各方面中，流體控制系統可以包括將灰塵、油、汙垢等從源流體基本上除去的過濾器。這個配置可以有利於使在清潔過程之間累積在表面上的積垢和礦物質最小。
[0144]在各方面中，流體控制系統可以包括軟化器和可選地具有離子交換介質(例如離子交換樹脂、沸石、聚合物中的陰離子功能團等)的離子交換柱，或者軟化處理(即快速加熱器、螯合作用、再生等)，以除去或者中和來自源流體(例如水、硬水等)的多價陽離子(例如鎂、鈣、碳酸鈣、鹽等)，以便使在鏡頭、面板、照相機模塊等的一個或多個方面上沉澱的積垢最少。
[0145]在各方面中，流體控制系統可以包括可替換的筒，用於在使用期間將來自吸進到照相機模塊中的源流體的顆粒、油、玷汙、細菌、溼氣及其組合等過濾掉。流體控制系統92可以包括壓力和/或流量傳感器，該壓力和/或流量傳感器配置用於確定相關的筒充分用盡以便有益地更換新的筒。
[0146]圖5示出了根據本公開的用於遠程應用的獨立照相機模塊的示意圖。獨立的照相機模塊可以用於例如荒野環境或者不易獲得傳統的流體和/或能源的地點。在各方面中，獨立的照相機模塊可以包括根據本公開的用於管理氣體的流體控制系統。流體控制系統可以包括用於吸進來自環境空氣的氣體503並且將該氣體儲存在氣體儲存器504(例如蓄存器)中的過濾器或者微壓縮機502。流體控制系統可以包括連接到控制器506、連接到氣體儲存器以及連接到一個或多個流體輸送管線508的閥和/或壓縮機。控制器可以用於將氣體輸送到流體輸送管線(即，並且最終輸送到窗口 /鏡頭)。一個或多個流體輸送管線508可以導向至要清潔的關聯表面。
[0147]獨立的照相機模塊可以包括用於在使用期間處理液體的流體控制系統。流體控制系統可以包括用於(例如經由雨收集儲存器、經由水分捕集器等)從環境捕獲流體511並且將該流體儲存在儲存器512中的收集裝置510。流體控制系統可以包括一個或多個調節元件514 (例如過濾器、軟水器、抗菌處理方面等)，其配置用於在將液體輸送到待清潔表面(例如窗口 /鏡頭)前進一步除去流體中的雜質。獨立的照相機模塊可以包括導向523待清潔的表面524的流體輸送管線516。
[0148]在各方面中，氣體源和液體源分別可以是氣體筒和清潔液儲存器。該筒和/或儲存器可以是可更換的、可拆卸的和/或一次性元件。
[0149]照相機模塊可以包括具有光程和窗口 /鏡頭524的照相機520，窗口 /鏡頭524可能需要在使用期間定期清潔。照相機模塊可以包括經由一個或多個電互連532連接到照相機520的控制系統530，該控制系統530用於控制照相機、調節從照相機520獲取的數據等。照相機模塊可以包括電源540(例如電池、燃料電池、核能源等)，而且可選地包括能量收集裝置550 (例如太陽能電池板、風車、發電機等)。
[0150]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以包括無線電、無線模塊等，用於與監視者(例如自動控制系統、觀測站、指揮中心、基站、家畜管理系統、監視系統等)傳送數據。
[0151]在各方面中，照相機模塊可以是可攜式的和/或可部署的(即，作為軍事行動、野生動植物監測應用、從飛行器可發射的部件等)。照相機模塊可以是完全獨立的，使得它可以在部署後沒有加壓流體源或者外部電源仍時繼續操作一段時間。
[0152]圖6a_b示出了用於在根據本公開的自動清潔照相機模塊上實施的控制時序圖的非限制性示例。圖6a示出了顯示清潔開始時間指示610的控制信號的時間序列表示(可如提供到流體控制系統以便預先準備好流體輸送系統、結合壓縮機、開始流體調節處理614等)。清潔開始時間指示610可以通過清潔控制算法、用戶輸入、外部監視照相機等來啟動。下一個序列可以包括控制流體到窗口 /鏡頭的輸送的流體輸送控制信號618。如圖6a所示的最後一個序列可以包括啟動並控制氣體的輸送以便例如清潔和/或乾燥窗口 /鏡頭的氣體輸送控制信號622。
[0153]圖6b示出了用於清潔照相機模塊中的窗口 /鏡頭的控制信號的時間序列表示，其包括開始清潔處理630、啟動流體輸送632 (即以便清潔窗口 /鏡頭)、啟動第一氣體634輸送(即開始流體除去過程、沿著第一方向引導流體、使窗口 /鏡頭的第一部分乾燥、將流體引導到第一組埠等)以及啟動第二氣體638到窗口 /鏡頭的輸送(即完成流體除去過程、沿著第二方向引導流體、使窗口 /鏡頭的第二部分乾燥、將流體引導到第二組埠等)。
[0154]在各方面中，控制器可以用於選擇性地控制流體輸送、流體軌跡分布，以引導來自鏡頭的發射型式、控制清潔處理期間的水珠破裂、確保基本完全除去窗口 /鏡頭上的清潔流體等。流動的方向和/或強度可以在清潔處理過程中改變。
[0155]圖7a_b示出了用於管理根據本公開的自動清潔照相機模塊的方法。圖7a示出的方法包括如下步驟:評估窗口清潔度的702步驟，確定是否需要清潔的步驟704，如果需要清潔則根據本公開清潔窗口的步驟706，如果不需要清潔則繼續操作的步驟708 (例如觀察目標、操作照相機、收集一個或多個圖像和/或視頻等)。該方法可以包括在重新評估窗口/鏡頭的清潔度、監測可能妨礙清潔處理的事件前等繼續操作預定長度的時間。評估步驟可以包括分析通過根據本公開的照相機拍攝的圖像並且與參考圖像的一個或多個方面(清潔後圖像、基準清潔圖像、一系列圖的平均值、圖像中的基準目標等)比較。評估過程的一個或多個方面可以包括通過沿著光路的窗口評價吸收的微分分布(例如搜索窗口上汙物的一個或多個位置等)。該方法可以包括測試清潔的步驟(例如一陣乾燥空氣等)。該方法可以包括比較在清潔或者測試清潔處理之前和之後的圖像以便確定清潔處理是否成功。該方法可以包括如果先前的清潔步驟無效則重複清潔處理710。
[0156]圖7b示出了用於管理自動清潔照相機模塊的方法，該方法包括以下步驟:評估窗戶的清潔度720，確定是否需要清潔724，如果需要清潔則根據本公開清潔窗口 728，如果不用清潔則關閉遮板(例如根據本公開的保護蓋)並且將照相機模塊設置為待機726。該方法還包括:(例如經由第二照相機系統、第二照相機模塊、監視照相機等)監視目標730、喚醒並且打開照相機模塊的遮板734 (例如在看到目標時、在將目標正確置於照相機模塊的視場中時等)、繼續操作736 (例如觀察目標、操作照相機、收集一個或多個圖像和/或視頻等)ο
[0157]在各方面中，監視目標的步驟730可以通過一個或多個檢測裝置(例如RFID定位系統、高溫計、超聲波傳感器、光幕等)來執行。檢測裝置可以當在範圍內檢測到合適目標730時觸發用於照相機的信號以喚醒並且繼續操作。在一個非限制性示例中，目標730可以是配備有RFID標籤的動物(例如奶牛、羊、羊羔、豬等)。可在靠近照相機模塊附近設置RFID標籤讀取器，這樣，當目標在讀取器的範圍內移動時，照相機可以喚醒並且繼續操作(即評價清潔度、獲取讀數等)。
[0158]該方法可以包括在重新評估窗口 /鏡頭的清潔度、監測可能妨礙清潔處理的事件前等繼續操作預定長度的時間。評估步驟可以包括分析通過根據本公開的照相機拍攝的圖像，並且與參考圖像的一個或多個方面(清潔後圖像、基準清潔圖像、一系列圖像的均值、圖像中的基準目標等)進行比較。評估過程的一個或多個方面可以包括通過沿著光路的窗口評價吸收的微分分布(例如搜索窗口上的汙物的一個或多個位置等)。該方法可以包括測試清潔的步驟(例如一陣乾燥空氣等)。該方法可以包括比較在清潔或者測試清潔處理之前和之後的圖像以便確定清潔處理是否成功。該方法可以包括如果先前的清潔步驟728無效則重複清潔處理。
[0159]該方法可以包括評價能量儲備、評價流體儲備、調度維護及其組合等步驟中的一個或多個。
[0160]該方法還可以包括分析從照相機接收到的圖像以確定是否應該中止清潔操作直到更合適的時間為止。可以在該系統在一個或多個照相機模塊的視場中檢測到合適的目標(例如動物、漏氣、活動生產線等)時中止這些清潔方面。可以執行這些清潔的中止直到可完成足夠的目標分析而且相關的照相機不需處理更多緊迫問題(例如分析合適的目標、掃描目標等)為止。
[0161]在各方面中，該方法可以包括評價目標是否在範圍內，如果目標在範圍內，則停止清潔操作直到目標離開照相機模塊或者輔助照相機模塊的視場為止。
[0162]圖8示出了根據本公開的自動清潔照相機模塊的各方面。自動清潔照相機模塊可以包括具有一個或多個鏡頭和/或窗口 815的照相機810。自動清潔照相機模塊可以包括沿著照相機810的光路817的鏡頭或者窗口 815 (在窗口 /鏡頭周圍的區域在本文中被稱為表面)，該鏡頭或窗口可能需要不定期的清潔。自動清潔照相機模塊可以包括分別根據本公開的面板820和流體控制系統(未明確地示出)。照相機模塊可以包括連接到面板820的外罩832。面板820包括根據分別本公開的一個或多個通道825a-f和埠 830a_f，埠830a-f布置在窗口 815的一個或多個區域周圍/上方(例如沿著窗口的一個或多個區域、窗口的邊緣等)。
[0163]照相機模塊可以包括用於將其接附到監測環境中的夾具的安裝元件835(例如支架、法蘭、萬向接頭、三腳架、杆等)。安裝元件835可以包括用於調整或定位應用設置中的照相機模塊的一個或多個致動器(例如電機、線性致動器等)。在各方面中，安裝元件835可以用於沿著/繞著多個自由度(例如x、y、z、移動拍攝、傾斜等)開動照相機模塊。照相機模塊可以包括用於連接一個或多個流體源的一個或多個流體輸送管線840a-b，並且(或者)包括電互聯850，以中使用期間向照相機模塊傳送和/或提供電力。
[0164]圖9示出了根據本公開應用於家畜監測應用的照相機模塊900。照相機模塊可以包括在根據本公開的家畜監測系統的部件內。照相機模塊可以置於動物群附近，以便獲得來自目標910(例如動物、奶牛、乳房911、乳頭913等)的從空間角度講精確的圖像。照相機模塊可以包括與流體源互連的連接器，而且(或者)可以包括與流體源互連的流體供給線920a-b。照相機模塊可以包括一個或多個電互連922，以向照相機模塊提供電力和/或與關聯的網絡、主計算機、基於雲的網絡、蜂窩電話等(其中的每一個可以包括在監測系統內)交換數據。
[0165]自動清潔照相機模塊900可以包括位於照相機模塊900的視場931和光路933內的保護外罩926和表面928。可以通過包括在照相機模塊900內的自動清潔系統清潔表面928。
[0166]在各方面中，包括根據本公開的自動清潔照相機模塊的監測系統可以包括用於檢測目標910的存在的一個或多個系統。因此，該系統可以包括用於定位和/或識別位於照相機模塊900的範圍內的目標910的一個或多個檢測子系統950 (例如RFID定位系統、高溫計、超聲波傳感器、光幕等)。檢測子系統950可以用於在使用期間將從目標獲取的信號960傳送給例如到照相機模塊900。在一個非限制性示例中，目標910可以是配備有RFID標籤955的動物(例如奶牛、羊、羊羔、豬等)。可將RFID標籤讀取器950置於一個或多個照相機模塊900附近，這樣，當目標910在讀取器950的範圍內移動(經由讀取器950和標籤955之間的RF信號953的廣播和接收而確定)時，讀取器用於將控制信號960傳送到監測系統中的一個或多個實體。在接收到控制信號960後，照相機模塊900可以配置為喚醒並且繼續操作(即評價清潔度、獲取一個或多個讀數、拍攝視頻等)。
[0167]圖lOa-c示出了根據本公開的包括保護蓋的照相機模塊的各方面。圖10a示出了包括根據本公開的一個或多個自動清潔功能部件的面板(即相當於照相機的正面、照相機一部分外罩等)。該面板包括具有一個或多個通道1020a-b的安裝板1010，該一個或多個通道1020a_b與根據本公開的一個或多個埠 1015a_e流體連通。通道1020a_b可用於接收來自根據本公開的相關流體源和/或流體輸送管線的一個或多個流體1025a-b。埠1015a-e可以用於將從其中通過的流體流動引導到面板的外表面1012上，以便在使用期間提供清潔功能。該面板還可以包括一個或多個接合功能部件1014(相當於根據本公開的嵌入式窗口 /鏡頭)，用於與相關的照相機、光學窗口、鏡頭等接合。
[0168]該面板可以包括根據本公開的保護蓋1025。保護蓋1025可以定位成位於第一位置(如同所示)時保護外表面1012的至少一部分。在圖10a中所示出的非限制性示例中，保護蓋1025在鉸鏈1027處附接到安裝板1010，保護蓋1025可以在使用期間以鉸鏈1027為樞軸轉動1029。照相機模塊和/或面板可以包括致動系統(未明確地示出)，以促動保護蓋1025從而在使用期間改變保護蓋的方位(以便在使用期間選擇性地暴露或者覆蓋外表面1012的至少一部分)。
[0169]如圖10a所示，保護蓋1025還可以有利於在根據本公開的清潔或者測試清潔過程期間沿著外表面1012的至少一部分引導一個或多個流體射流1035、1037的流動。
[0170]圖10b示出了包括根據本公開的一個或多個自動清潔功能部件的面板(即相當於照相機的正面、照相機外罩的部分等)。該面板包括具有一個或多個通道1060a-b的安裝板1050，該一個或多個通道1060a-b與根據本公開的一個或多個埠 1055a_e流體連通。通道1060a-b用於可接收來自根據本公開的相關流體源和/或流體輸送管線的一個或多個流體1065a-b。埠 1055a-e可以用於將在其中通過的流體的流動引導至面板的外表面1052上，以便在使用期間提供清潔功能。該面板還可以包括一個或多個接合功能部件1054(相當於根據本公開的嵌入式窗口 /鏡頭)，用於與相關照相機、光學窗口、鏡頭等接合。
[0171]該面板可以包括根據本公開的保護蓋1075。保護蓋1075可以定位成在位於第一位置(如同所示)時保護外表面1012的至少一部分。在圖10b中所示出的非限制性示例中，保護蓋1075利用機構(未明確地示出)附接到安裝板1050，該機構被配置為使得保護蓋1075在使用期間可以在覆蓋位置1075和縮回位置1078之間重新調整(即通過依照預定軌跡1077而調整)。照相機模塊和/或面板可以包括致動系統(未明確地示出)，該致動系統用於在使用期間促動保護蓋1075以便改變保護蓋的方位(以便在使用期間選擇性地暴露或者覆蓋外表面1052的至少一部分)。
[0172]在各方面中，保護蓋1025、1075可以由輕質材料構造(S卩，為了減小在使用期間再調整保護蓋1025、1075所需要的致動器的力量)、包括光滑的外部(即減少在使用期間可以結合到保護蓋1025、1075的汙垢量)、構造為具有已知的光學性質(例如反射率、透射率等)(即，為了評價環境的清潔度的狀態、獲取環境溫度讀數等)等。
[0173]在各方面中，照相機模塊可以包括用於在使用期間調整保護蓋的方位的致動系統。致動系統可以包括一個或多個致動器(例如電機式致動器、基於電活性材料的致動器、氣壓式致動器、液壓式致動器等)和適於在使用期間改變保護蓋1025、1075的方位的相關機構(例如聯動裝置、帶、齒輪等)。可選地，致動系統可以包括適於在使用期間評價保護蓋1025、1075的方位的一個或多個傳感器(即，以便確認保護蓋1025、1075的操作，以在清潔過程之間調整保護蓋1025、1075的方位等)。在一個非限制性示例中，保護蓋1025、1075可以與清潔過程結合而重新定位。這樣的配置可以有利於在該過程期間改變外表面1012、1052上的流體的流動型式，從而潛在地提高清潔操作的效率等。
[0174]圖10c示出了包括根據本公開的一個或多個自動清潔功能部件的面板(即相當於照相機的正面、照相機外罩的部分等)。該面板包括的安裝板1085、窗玻璃1087(即鏡頭、窗口、薄板等)和保護蓋1089。保護蓋包括與根據本公開的一個或多個埠 1093a-c流體連通的一個或多個通道1092。該通道1092可以用於接收來自根據本公開的相關流體源和/或流體輸送管線1095的一個或多個流體1096。埠 1093a-c可以用於將在其中通過的流體的流動引導到窗玻璃1087上，以便在使用期間提供清潔功能。
[0175]在各方面中，保護蓋1089可以定位成在處於第一位置(如同所示)時保護窗玻璃1087的至少一部分。在圖10c中所示出的非限制性示例中，保護蓋1089在鉸鏈1090處附接到安裝板108，保護蓋1089可以在使用期間以鉸鏈1090為樞軸而轉動1091。照相機模塊和/或面板可以包括致動系統(未明確地示出)，其用於在使用期間促動保護蓋1089以便改變保護蓋的方位(以便在使用期間選擇性地暴露或者覆蓋窗玻璃1087的至少一部分)。
[0176]如圖10c所示，保護蓋1089還可以有利於在根據本公開的清潔或者測試清潔過程期間沿著窗玻璃1087的至少一部分引導來自埠 1093a-c的一個或多個流體射流的流動。這樣的配置可以有利於清潔窗玻璃1087同時保養其保護蓋，並且因此減少隨後使用保護蓋之前可以積累在窗玻璃1087上的玷汙的量。
[0177]在各方面中，根據本公開的保護蓋可以包括手工清潔元件(例如海綿、布等)和/或用於容納手工清潔元件的隔間/支持部。這樣的配置可以有利於允許用戶在極端汙濁的情況下或者作為日常維護過程的一部分手動清潔鏡頭/窗口/窗格玻璃。
[0178]圖11示出了根據本公開的監測系統應用於家畜監測應用的各方面。監測系統可以包括各自根據本公開的一個或多個照相機模塊1102a_b。照相機模塊1102a_b中的一個或多個可以包括視場1108a-b定位為面對目標1101(例如場景、工作站、車輛、活的目標、動物、奶牛等)的照相機。照相機模塊1102a-b中的一個或多個可以包括保護蓋1106a-b，每個保護蓋用於在使用期間繞軌跡1109a-b移動(即以便在使用期間間歇性覆蓋照相機模塊1102a-b的一個或多個窗口 /鏡頭)。監測系統還可以包括一個或多個檢測子系統1150(例如RFID定位系統、高溫計、超聲波傳感器、光幕等)和/或監視照相機1120，用於在使用期間評價目標1101和/或在照相機模塊1102a-b附近的環境(即包含照相機模塊1102a_b的一個或多個的至少一部分視場1108a-b的空間)。監視照相機1120可以包括視場1124和通信線路1122，通信線路1122將目標1101或者目標1101駐留在其中的環境的圖像和/或視頻傳送到監測系統的一個或多個方面。在各方面中，目標1101可以包括標籤1155，該標籤1155配置用於儲存和/或收集與目標1101有關和/或來自目標1101的身份信息、生理數據、環境數據、動態數據(即移動、位置跟蹤信息等)。在各方面中，檢測子系統1150中的一個或多個可以包括通信線路1160，以將所獲取的一個或多個信號傳送到監測系統的一個或多個方面。
[0179]一個或多個照相機模塊1102a_b可以包括將圖像和/或視頻饋給監測系統、將狀態更新等發送監測系統的一個或多個方面的通信線路1104a_b。
[0180]在各方面中，一個或多個檢測子系統1150可以包括RFID讀取器。RFID讀取器可以配置用於定位和/或識別設置在目標1101上或者在其附近的一個或多個標籤1155。RFID讀取器可以配置為周期性地廣播RF信號1153以與可能設置在目標1101上的本地ID標籤1155通信。檢測子系統1150可以用於將從目標所獲取的信號1160傳送到監測系統的一個或多個方面(例如可以傳送到一個或多個照相機模塊1102a-b)。在一個非限制性示例中，目標1101可以是配備有RFID標籤1155的動物(例如奶牛、羊、羊羔、豬等)。RFID標籤讀取器1150可以置於靠近一個或多個照相機模塊1102a-b的位置，使得當目標1101在讀取器1150的範圍內移動(經由讀取器1150和標籤1155之間的RF信號1153的廣播和接收而確定)時，讀取器用於將控制信號960傳送到監測系統中的一個或多個實體。在接收到控制信號1160後，一個或多個照相機模塊1102a-b可以配置為喚醒並且繼續操作(即打開保護蓋1005a-b、評價清潔度、獲取一個或多個讀數、拍攝視頻等)。
[0181]在各方面中，檢測子系統1150和/或標籤1155可以用於將身份數據、生理數據、環境數據(例如溫度、溼氣，亮度級等)傳送到監測系統的一個或多個方面。
[0182]圖12示出了根據本公開的照相機模塊在各種使用狀態下拍攝的圖像:乾淨圖像1202、溼的骯髒圖像1204、幹的骯髒圖像1206、清潔後的圖像1208。乾淨圖像1202是在照相機模塊的鏡頭/窗口 /玻璃非常乾淨時拍攝的。這種乾淨圖像1202可以用作根據本公開的清潔算法的參考圖像等。溼的骯髒的圖像1204是在剛剛用設備洗掉過程將溼且泥濘的汙垢組合濺射在鏡頭上方(即糞便、泥、水、纖維物質等的組合)後拍攝的。正如可以看到的，在這種狀態下所獲取的熱圖像的質量與乾淨圖像1202比較明顯地降低。讓該汙垢乾燥，並且示出隨後的圖像(幹的骯髒圖像1206)。在這種條件下所獲取的熱圖像的質量與乾淨圖像1202比較明顯地降低。執行根據本公開的清潔處理，並且拍攝隨後的圖像(清潔的圖像1208)。正如可以看到的，清潔的圖像1208已經恢復了在這個骯髒的環境下可以利用照相機模塊獲取的熱圖像的質量。在這個特定的非限制性示例中，清潔過程包括將一股淨化水(即，利用石灰石過濾器提純的水)從設置在鏡頭/窗口/玻璃的邊緣周圍的6個埠施加在鏡頭/窗口 /玻璃的表面上的步驟，以及施加一陣乾燥空氣(即通過壓縮空氣源提供的)以移除來自水清潔步驟的剩餘淨化水的步驟。
[0183]監測系統可以包括各自根據本公開的照相機模塊的陣列。一個或多個照相機模塊可以通過監測系統同步地操作。
[0184]在關於工業監測的應用中，一個或多個照相機模塊可以高高地置於裝配線、傳送系統等上方。這種照相機模塊可以用於觀察生產空間的一個或多個宏觀大小區域。
[0185]在各方面中，根據本公開的照相機模塊和/或面板可以包括流體回收系統和/或與流體回收系統接合。流體回收系統可以包括流體收集器，該流體收集器布置在鏡頭/窗口附近以便在相關的清潔處理後從鏡頭/窗口回收流體。流體回收系統可以包括將流體收集器連接到流體控制系統的流體回收線路，並且流體控制系統可以包括用於從先前的清潔循環回收過量流體並且使其再循環用於另一個清潔循環中的泵、過濾系統等。
[0186]根據本公開的照相機模塊和/或監測系統可以包括一個或多個清潔度評價算法。清潔度評價算法可以用於在使用期間根據本公開評價一個或多個鏡頭的清潔度並且管理和/或安排鏡頭的清潔。清潔度評價系統可以比較兩個或多個圖像(例如連續的圖像、當前圖像與參考圖像等)的一個或多個方面以確定其清潔度的狀態。
[0187]在各方面中，清潔度評價系統可以包括調度算法，其設置何時清潔監測系統內的一個或多個照相機模塊。清潔度評價系統可以包括自適應算法，該自適應算法用於跟蹤一個或多個照相機模塊的清潔和性能方面隨著時間的變化，並且根據與之相關的歷史性能變化來調整清潔調度。
[0188]在各方面中，根據本公開的流體控制系統可以用於對鏡頭/窗口執行預清潔過程、協調多級清潔處理、協調保護性清潔處理等。
[0189]在各方面中，照相機模塊、面板和/或鏡頭可以包括組合的清潔和/或加熱/冷卻元件，這些元件用於為照相機模塊提供附加的溫度控制功能部件。
[0190]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以包括一個或多個除霜裝置(例如加熱器、加熱帶、帕爾貼元件等)。除霜裝置可以嵌入和/或附接到根據本公開的面板、照相機外罩、鏡頭等。除霜裝置用於維持適當的溫度以便防止在操作期間在鏡頭上形成露珠和/或霜。
[0191]在各方面中，根據本公開的照相機模塊可以包括一個或多個風乾裝置。風乾裝置可以配置在流體控制系統內或者沿著流體輸送管線設置。乾燥裝置可以包括一個或多個加熱帶。每個帶可以用於當氣體靠近加熱帶通過時使氣體變熱。
[0192]在各方面中，根據本公開的儲存器可以包括布置在儲存器內以吸取容納在其中的氣態類型的水分的一個或多個吸溼結構(例如乾燥劑、矽石顆粒等)。這種配置可以有利於在清潔處理中乾燥氣態類型(例如空氣)。合適的吸溼性物質的一些非限制性示例包括纖維素纖維、糖、蜂蜜、甘油、乙醇，甲醇、柴油、硫酸、甲基苯異丙胺、化肥、食鹽、氯化鋅、氯化鈣、氫氧化鉀、氫氧化鈉及其組合等。
[0193]在各方面中，照相機模塊可以用於氣體分析。在這種應用中，可以選擇清潔液的一個或多個成分的化學組成以使與所研宄的相關氣體類型(例如甲烷)的交叉最小。氣體的數量的估算可以由多個差分紅外成像處理(例如空間、頻譜以及時域分析)來執行。
[0194]具體地說，空間差分法使得可消除氣體雲的發光從而僅僅考慮其透射率。這個特性使系統在處於環境溫度時仍可檢測氣體。
[0195]在各方面中，頻譜差分法可以用來說明氣體的頻譜性質，可以通過連續使用幾個濾波器而隔離出氣體頻譜性質。比較濾波器讀數(即比較經不同濾波的頻譜的讀數)使得可形成沿著照相機的視場內的視線集中的氣體雲濃度相對應的值。
[0196]這種系統可以有利於在石化產品生產、精煉、儲存以及輸送操作中為易燃和毒性氣體的檢測提供另一層安全措施。這種系統還使得加工工廠可以更高安全等級、效率和經濟性而運作，這是因為該系統的下述能力有所增強:監控較大區域、在出現洩漏時識彆氣體種類以及實時觀察空氣中的氣體運動。
[0197]在各方面中，照相機模塊可以配置為符合一個或多個健康和安全標準。全球標準IEC 60529或者等效的歐洲標準EN 60529被制訂為特定準則，以保護其外殼經受外部機械作用的環境中的電子設備，這種電子設備需要對部件進行耐久封裝以使對其損害最小。這個保護是根據NS-scale而測量並且根據國際標準IEC 62262:2002或者歐洲標準EN62262而定義的。
[0198]在各方面中，根據本公開的一個或多個照相機模塊可以包括在監測系統內。監測系統可以包括具有一個或多個照相機管理算法的計算機系統、基於雲的處理系統等，其用於分析來自一個或多個照相機模塊的數據並且控制照相機模塊的一個或多個方面(例如電力設置、清潔操作、光學控制、快門控制、伺服運動控制等)。計算機系統可以用於順序地、並行地、實時地操作一個或多個清潔模塊等。照相機管理算法可以用於利用根據本公開的方法來檢測照相機模塊的鏡頭何時較髒。該系統還可以分析從照相機接收到的圖像以確定清理操作是否應該中止直到更合適的時間為止。這樣的清潔方面可以在該系統在照相機模塊中的一個或多個的視場中檢測到合適的目標(例如犯罪現場、一群人、動物、漏氣、運作的生產線等)時被中止。執行中止直到完成了對目標的充分分析，並且相關的照相機沒有更多緊迫問題為止。
[0199]在各方面中，照相機模塊可以作為家畜管理系統(例如管理擠奶過程、繁殖調度、牧群健康監測等)的部分而包括。在這種系統中，奶牛運動的管理通常集中在餵食和擠奶過程以及在交配季節家畜的監測。常常，奶牛可以進入到擠奶機器人被擠奶，以及多久食用一次精飼料。農場內的動物的運動可以分為自由奶牛移動和受控奶牛移動兩方面。使用自由奶牛移動的農場通常沒有門，並且奶牛可以決定如何在給定空間各處移動。在使用受控奶牛移動的農場，奶牛仍然控制它們如何移動，但是它們的路徑可以通過門系統和資產來限制。在利用引導奶牛移動的許多系統中，通常在擠奶前先餵奶牛。在這個系統下，奶牛在進食後被擠奶。
[0200]在將根據本公開的照相機模塊設置在監督環境內時可以考慮這些路徑規劃。在一些家畜監測應用中，這種運動自由使得需要接近飼養站、擠奶站和/或通向或離開飼養站及擠奶站的門附近安裝照相機模塊。因此，圍繞照相機模塊的環境特別易於汙染。
[0201]應理解的是，附加的優點和變形例是對於本領域技術人員容易想到的。因此，在本文中給出的公開和及其更寬方面不限於在本文中所示出並描述的特定的細節和代表性實施例。因此，許多變形例、等效例以及改進可以在不脫離如附加的權利要求及其等效例所限定的總的發明構思的精神或者範圍的情況下被包括。
【權利要求】
1.一種照相機模塊，包括: 外罩，包括具有孔的面板； 照相機，包括光路，所述照相機包括在所述外罩內，被定位為使得所述光路與所述孔至少部分重合；以及 耦接到所述外罩的一個或多個埠，所述一個或多個埠被配置為以便將清潔流體朝著所述孔引導。
2.根據權利要求1所述的照相機模塊，包括一個或多個通道，所述一個或多個通道耦接到所述外罩、與所述埠中的一個或多個埠流體連通、配置為將流體從流體源引導至所述埠中的一個或多個埠。
3.根據權利要求1或者權利要求2所述的照相機模塊，其中所述埠中的一個或多個埠和/或所述通道中的一個或多個通道被嵌入在所述面板中。
4.根據權利要求2或者3所述的照相機模塊，其中所述通道中的一個或多個通道由選自包括以下工藝的組中的工藝形成:溝道機械加工、切削、鑽孔、挖出、蝕刻工藝、注塑成型、EDM、微流體工藝、微成型工藝、絲網印刷及其組合。
5.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，其中所述埠和/或通道中的至少一個被配置為以便接收基於氣體和基於液體的清潔流體。
6.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，其中所述埠和/或通道中的至少一個配置為接收基於氣體的清潔流體並且所述埠和/或通道中的至少一個配置為接收基於液體的清潔流體。
7.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括耦接到所述面板、大體上與所述孔同延的透光的窗玻璃。
8.根據權利要求7所述的照相機模塊，其中所述窗玻璃對紅外輻射基本上透明並且所述照相機是紅外照相機。
9.根據權利要求7或者8所述的照相機模塊，其中所述窗玻璃包括選自由以下材料構成的組中的材料:鍺、氟化鈣、藍寶石、氟化鋰、鋅、砸化物、氟化鋇和IR透射聚合物及其組入口 ο
10.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的流體儲存器，所述流體儲存器配置為容納至少一部分清潔流體。
11.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的閥，所述閥配置為控制所述清潔流體到所述埠的流動。
12.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的混合器，所述混合器配置為將第一流體與第二流體混合以形成所述清潔流體。
13.根據權利要求12所述的照相機模塊，其中所述第一流體基本上是水並且所述第二流體包括表面活性劑、清潔劑、酸和/或其組合中的一種或多種。
14.根據權利要求13進一步根據權利要求10所述的照相機模塊，其中所述第二流體的至少一部分存儲在所述儲存器中。
15.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，其中所述清潔流體包括食品安全成分。
16.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括罐，所述罐與所述埠中的一個或多個流體連通，所述罐配置為容納一些氣體。
17.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括與所述照相機電通信的處理器，所述照相機配置為將一個或多個圖像發送給所述處理器，所述處理器配置為基於所述圖像控制流體到所述埠的流動。
18.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，包括適配為在不使用所述照相時覆蓋所述孔的保護蓋。
19.根據權利要求18所述的照相機模塊，其中所述保護蓋適配為在第一位置和第二位置之間被促動，第一位置基本上覆蓋所述孔並且第二位置基本上暴露所述孔。
20.根據權利要求18或者19所述的照相機模塊，其中所述埠中的一個或多個包括在所述保護蓋內。
21.根據權利要求18-20中的任一項所述的照相機模塊，其中所述保護蓋包括一個或多個手工清潔用具，所述手工清潔用具選自包括以下用具的組:海綿、抹布、布、浸有所述清潔液的布及其組合。
22.根據前述任一項權利要求所述的照相機模塊，其中所述埠中的一個或多個包括噴嘴，所述噴嘴配置為使得在其中通過的流體在離開所述噴嘴時形成具有基本上受控形狀的流體射流。
23.根據權利要求22所述的照相機模塊，其中所述受控形狀選自包括以下形狀的組:線、橢圓形、月牙形、半球形、扇形及其組合。
24.一種根據權利要求1到23中的任一項所述的照相機模塊在家畜監測系統中的用途。
25.一種根據權利要求1到23中的任一項所述的照相機模塊對動物的至少一部分成像的用途。
26.一種根據權利要求1到23中的任一項所述的照相機模塊監測無控環境的溫度的用途。
27.一種用於使目標成像的方法，所述方法包括: 通過窗玻璃利用照相機獲取所述目標的一個或多個圖像； 根據所述圖像中的一個或多個評價所述窗玻璃的清潔度以生成清潔度係數；以及 基於所述清潔度係數來清潔所述窗玻璃。
28.根據權利要求27所述的方法，包括基於所述清潔度係數釋放用於分析的一個或多個所述圖像。
29.根據權利要求26或者27所述的方法，包括向所述目標暴露所述窗玻璃。
30.根據權利要求26-29中的任一項所述的方法，包括定位所述目標。
31.一種用於操作根據權利要求1-23中的任一項所述的照相機模塊的方法，所述方法包括: 利用所述照相機拍攝一個或多個圖像； 利用所述圖像中的一個或多個評價所述光路的清潔度；以及 基於所述評價經由所述埠中的一個或多個向所述孔提供清潔流體。
32.根據權利要求31所述的方法，包括基於所述評價確認用於分析所述圖像中的一個或多個。
33.根據權利要求31或者32所述的方法，包括暴露和/或覆蓋所述孔。
34.一種用於沿著照相機的光路安裝的自動清潔窗口套件，包括: 窗口外罩，適配為附接到所述照相機使得窗口沿著所述照相機的光路設置孔；以及 耦接到所述窗口外罩的一個或多個埠，配置為以便將在其中通過的清潔流體引導至所述孔。
35.根據權利要求34所述的自動清潔窗口套件，包括適配為耦接到所述窗口外罩、大體上與所述孔同延的透光的窗玻璃。
36.根據權利要求34或者35所述的自動清潔窗口套件，其中所述窗玻璃對紅外輻射基本上透明並且所述照相機是紅外照相機。
37.根據權利要求36所述的自動清潔窗口套件，其中所述窗玻璃包括選自由以下材料構成的組:鍺、氟化鈣、藍寶石、氟化鋰、砸化鋅、氟化鋇、IR透射聚合物及其組合。
38.根據權利要求34-37中的任一項所述的自動清潔窗口套件，其中一個或多個埠包括噴嘴，所述噴嘴配置為使得在其中通過的流體在離開所述噴嘴時形成具有基本上受控形狀的流體射流。
39.根據權利要求38所述的自動清潔窗口套件，其中所述受控形狀選自以下形狀構成的組:線、橢圓形、月牙形、半球形、扇形及其組合。
40.根據權利要求34-39中的任一項所述的自動清潔窗口套件，其中至少一個埠配置為接收基於氣體或者基於液體的清潔流體。
41.根據權利要求34-40中的任一項所述的自動清潔窗口套件，其中至少一個埠配置為接收基於氣體的清潔流體並且一個埠配置為接收基於液體的清潔流體。
42.根據權利要求34-41中的任一項所述的自動清潔窗口套件，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的流體儲存器，所述流體儲存器配置為容納所述清潔流體的至少一部分。
43.根據權利要求34-42中的任一項所述的自動清潔窗口套件，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的一個或多個閥，所述閥配置為控制所述清潔流體到所述埠的流動。
44.根據權利要求34-43中的任一項所述的自動清潔窗口套件，包括適配為在不使用照相機時覆蓋透光玻璃的保護蓋。
45.根據權利要求44所述的自動清潔窗口套件，其中所述保護蓋適配為在第一位置和第二位置之間被促動，所述第一位置基本上覆蓋所述孔並且所述第二位置基本上暴露所述孔。
46.根據權利要求34-45中的任一項所述的自動清潔窗口套件，包括與所述埠中的一個或多個流體連通的混合器，所述混合器配置為將第一流體與第二流體混合以形成所述清潔流體。
47.根據權利要求46所述的自動清潔窗口套件，其中所述第一流體基本上是水並且所述第二流體包括表面活性劑、清潔劑、酸和/或及其組合中的一種或多種。
48.根據權利要求47進一步根據權利要求42所述的自動清潔窗口套件，其中所述第二流體的至少一部分存儲在所述儲存器中。
49.根據權利要求34-48中的任一項所述的自動清潔窗口套件，其中所述清潔流體包括食品安全成分。
50.根據權利要求34-49中的任一項所述的自動清潔窗口套件，包括罐，所述罐與所述埠中的一個或多個流體連通，所述罐配置為容納一些氣體。
51.根據權利要求34-50中的任一項所述的自動清潔窗口套件，其中所述窗口外罩包括與所述埠中的一個或多個流體連通的一個或多個通道。
52.根據權利要求51所述的自動清潔窗口套件，其中所述通道由選自以下工藝構成的組中的工藝形成:溝道機械加工、切削、鑽孔、挖出、蝕刻工藝、注塑成型、EDM、微流體工藝、微成型工藝、絲網印刷及其組合。
53.一種用於評價目標的監測系統，包括: 配置為生成一個或多個控制信號的控制器； 根據權利要求1-23中的任一項所述的照相機模塊，所述照相機模塊配置為從所述目標的至少一方面獲取圖像並且將所述圖像傳送到所述控制器，所述照相機模塊配置為對所述控制信號中的一個或多個作出響應；以及 檢測子系統和/或監視照相機，所述檢測子系統和/或監視照相機配置為將所述目標的位置、方位和/或身份傳送到所述控制器，所述控制器配置為分析所述目標的所述位置、方位和/或身份以生成一個或多個所述控制信號。
54.根據權利要求53所述的監測系統，其中所述目標是生物、動物、植物、製造工藝、荒野環境、氣體或者其組合。
55.根據權利要求54所述的監測系統，其中所述目標是奶牛。
56.根據權利要求53-55中的任一項所述的監測系統，其中所述控制器配置為基於所述圖像中的一個或多個生成診斷信號。
57.根據權利要求56所述的監測系統，其中所述診斷信號是乳腺炎。
58.一種用於部署到環境中的獨立的照相機模塊，包括: 外罩，包括具有孔的面板； 照相機，包括光路，所述照相機包括在所述外罩內並被定位為使得所述光路與所述孔至少部分重合； 耦接到所述外罩的一個或多個埠，所述一個或多個埠配置為以便將清潔流體引導向所述孔； 電耦接到所述照相機的能量收集獲子系統，配置為向所述照相機提供電力；以及 耦接到儲存器的流體收集系統，配置為收集來自所述環境的流體並且生成所述清潔流體。
59.根據權利要求58所述的獨立的照相機模塊，包括無線電，所述無線電電耦接到照相機以在照相機模塊和遠程控制中心之間通信。
【文檔編號】G08B13/196GK104471475SQ201380035452
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月28日 優先權日:2012年7月2日
【發明者】埃莉諾·艾娜恩, 喬西姆·託爾斯泰, 克拉斯·尼爾森, 蘭迪·託特 申請人:安格瑞卡姆有限公司