【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿监控，尤其涉及一种摄像头自清洁系统及其自清洁方法。
技术介绍
1、煤矿行业中因安全生产的需求会在井下安装有大量的监控摄像头用于实时监控井下生产环境保证生产的有序进行。但在井下部分场景里空气中会短期、大量存在烟尘、煤灰或水蒸气，这些烟尘或煤灰会附着、堆积在监控摄像头镜头表面造成画面模糊或昏暗进而影响地面人员对井下真实环境的判断。常规监控摄像头没有脏污识别及自动清洁功能不能实现对于镜头脏污的自主识别与自动清洁。因煤矿行业为特殊作业场景监控摄像头安装位置也较为多样，对于安装高度较高监控摄像头的清洁工作属于高空作业范畴，煤矿行业中对于高空作业有着明确、严格的安全规范操作守则，在采用人工清理方式对监控摄像头进行清洁时整个流程较为繁琐同时也会花费大量的人力且效率低下。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本专利技术实施例提供一种摄像头自清洁系统及其自清洁方法，以解决现有的摄像头在使用时，表面存在灰尘无法处理的技术问题。
2、本专利技术实施例采用下述技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种摄像头自清洁系统，包括：
4、图像采集与传输模块，通过污垢检测摄像头采集监控摄像组件表面的实时视频流数据，并将其发送到配套上位机，所述污垢检测摄像头分布于监控摄像组件外侧；
5、图像识别与判断模块，设置于上位机中，用于从实时视频流数据中获取当前时刻监控摄像组件表面的
6、清洁控制模块，当图像识别与判断模块判断监控摄像组件表面存在污垢时，上位机通过清洁控制模块发送自动清洁信号至摄像头自清洁装置，进而控制清洁机构对所述监控摄像组件表面进行自动清洁。
7、在第一方面可实现的方式中，所述图像识别与判断模块包括：
8、图像获取单元，用于从实时视频流数据中获取当前时刻的图像帧；
9、图像预处理单元，对捕获到的实时图像进行去噪、灰度化和增强处理；
10、图像配准单元，将预处理后的实时图像与预先设定的基准图像进行配准；
11、像素级比较与差异度量单元，对配准后的实时图像和基准图像进行像素级别的比较，计算每个对应像素点之间的差异值，并统计整幅图像的差异程度数值；
12、污垢程度判断单元，设定阈值，根据计算得到的差异值判断图像的污垢程度，若差异值超过阈值，则判定监控摄像组件表面存在污垢，否则判定为清洁。
13、在第一方面可实现的方式中，所述清洁控制模块包括：
14、驱动机构，用于为清洁部件提供动力并控制其运动；
15、清洁机构，用于在驱动机构的带动下对所述监控摄像组件表面进行自动清洁处理，其包括转动设于所述监控摄像组件外表面的弧形外壳，所述弧形外壳内设置有清洁部件，所述清洁部件用于对所述监控摄像组件表面进行自动清洁。
16、在第一方面可实现的方式中，所述弧形外壳两端开设有插入槽，所述监控摄像组件外侧分布有污垢检测摄像头，所述监控摄像组件上设置有避让偏转槽；
17、和/或，所述弧形外壳贴合监控摄像组件表面，且弧形外壳内部为中空设置，所述弧形外壳端部开设有出尘槽；
18、和/或，所述插入槽通过两个相邻的圆形孔组合而成，且所述插入槽内表面为弧形设置。
19、在第一方面可实现的方式中，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机端部输出端设置有连接轴，所述连接轴上开设有连接槽，所述连接槽中设置有插入块，所述插入块与连接轴之间设置有复位弹簧；
20、所述插入块和连接轴的构成外形与插入槽内部形状相同，所述驱动电机输出轴外侧设置有传动齿条，所述传动齿条内侧设置有锥形传动轴，所述锥形传动轴上设置有棘轮传动轴，所述锥形传动轴贯穿弧形外壳，所述锥形传动轴端部连接有第一转动轴，所述连接轴末端设置有配合轴。
21、在第一方面可实现的方式中，所述清洁机构包括两个位于所述弧形外壳两端的锥形传动轴，两个所述锥形传动轴之间设置有第二传动带，所述第二传动带上设置有若干弹性连接座，每个弹性连接座上设置有清洁部件，所述传动带的外侧设置有拍打杆。
22、在第一方面可实现的方式中，所述拍打杆通过第三传动带与配合轴连接，所述棘轮传动轴通过第二传动带与配合轴连接；
23、和/或，所述第二传动带和第三传动带错位设置；
24、和/或，所述拍打杆呈绞龙状，所述拍打杆上绞龙叶片上开设有若干开口槽，且拍打杆位置与清洁部件位置对应。
25、第二方面，本专利技术提供了一种摄像头自清洁方法，采用上述摄像头自清洁系统，包括以下步骤：
26、图像采集与传输：通过污垢检测摄像头采集实时视频流数据，并将其发送到配套上位机；
27、图像识别判断：从实时视频流数据中获取当前时刻监控摄像组件表面的图像信息，并进行识别判断，判断监控摄像组件表面是否存在污垢；
28、清洁触发与执行：若判定监控摄像组件表面存在污垢，上位机通过清洁控制模块发送自动清洁信号至摄像头自清洁装置，进而控制清洁机构对所述监控摄像组件表面进行自动清洁。
29、在第二方面可实现的方式中，所述清洁触发与执行步骤包括：
30、s1:捕获实时图像：从实时视频流数据中获取当前时刻的图像帧；
31、s2:图像预处理：对捕获到的实时图像进行去噪、灰度化和增强处理；
32、s3:图像配准：将预处理后的实时图像与预先设定的基准图像进行配准；
33、s4:像素级比较与差异度量：对配准后的实时图像和基准图像进行像素级别的比较，计算每个对应像素点之间的差异值，并统计整幅图像的差异程度数值；
34、s5:污垢程度判断：设定阈值，根据计算得到的差异值判断图像的污垢程度，若差异值超过阈值，则判定监控摄像组件表面存在污垢，否则判定为清洁。
35、在第二方面可实现的方式中，在所述图像预处理步骤中，去噪处理采用中值滤波、均值滤波或高斯滤波中的一种或多种方法；
36、和/或，在所述图像配准步骤中，采用基于特征点匹配或基于互信息的图像配准算法；
37、和/或，在所述图像配准步骤中，采用基于特征点匹配或基于互信息的图像配准算法；
38、和/或，在所述像素级比较与差异度量步骤中，差异度量方法采用计算像素值的差值绝对值之和或均方误差。
39、在第二方面可实现的方式中，还包括以下步骤：
40、清洁部件自清洁：当弧形外壳复位后，驱动电机继续转动，插入块从插入槽推出，连接轴自转，配合轴转动，通过第三传动皮带带动拍打杆转动，同时通过第一传动带经棘轮传动轴使第二传动带继续转动，拍打杆与清洁部件运动轨迹相反，二者接触时，拍打杆对清洁部件剐蹭，清洁部件底部弹性连接座形变并复位产生抖动效果，实现清洁部件自动清洁；
41、和/或，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摄像头自清洁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，所述图像识别与判断模块包括：
3.根据权利要求1所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，所述清洁控制模块包括：
4.根据权利要求3所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
8.一种摄像头自清洁方法，采用如权利要求1-7任一项所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的摄像头自清洁方法，其特征在于，所述清洁触发与执行步骤包括：
10.根据权利要求8或9所述的摄像头自清洁方法，其特征在于，还包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种摄像头自清洁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，所述图像识别与判断模块包括：
3.根据权利要求1所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，所述清洁控制模块包括：
4.根据权利要求3所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的摄像头自清洁系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌杰，胡茜茜，刘明，
申请(专利权)人：凡尔智能科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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