一种矿用摄像头边缘成像畸变补偿装置

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，具体涉及一种矿用摄像头边缘成像畸变补偿装置。

背景技术

在煤矿井下摄像头的应用也较多，尤其是近年来智能矿山建设如火如荼，井下实时信息采集、传输汇总、分析评判等领域中摄像头的应用越来越多，对所采集的图像的画质、真实度的要求越来越高。

煤矿井下是个复杂的施工环境，一方面，摄像头由于镜片厚度不一，尤其是边缘厚度变化导致四周成像畸变，导致监测监视得到的图片或视频效果较差；另一方面采掘施工位置煤粉、岩粉飘荡，浓度较高，容易落在摄像头的镜头上，同时井下水用量大，再加上岩层出水，环境湿度相对较高，在某些区域还有喷雾，导致摄像头的镜头上容易被水汽附着，这也加剧了镜头上灰尘的附着、累积。这样就会导致摄像头采集的图像清晰度低、不完整，失去应有的作用。而对某些重点区域，如采煤工作面、掘进工作面、运输转载点等的监控，是重要且必要的，为保证重点区域的摄像头监控效果，目前常用方法是通过施工人员不断确认摄像头成像效果及清晰度，并在必要时清洁摄像头镜头；或者采用扫风系统，通过定向风刀扫除摄像头上部附着的粉尘。现有方法要么是加大了工作量、降低了监控效果，要么是粉尘附着后再去扫除，对摄像头连续成像影响较大，且对边缘成像畸变无效。因此，在煤矿井下的图像采集及实时监控中需要一种结构简单、能有效补偿成像畸变、屏蔽粉尘且能定向监测的摄像装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用摄像头边缘成像畸变补偿装置，其可以在摄像头的镜头前形成涡旋风膜，对摄像头的成像畸变进行有效补偿。

为实现上述目的，本发明的一种矿用摄像头边缘成像畸变补偿装置，包括滤清器、摄像头、屏蔽罩，所述滤清器包括滤芯、滤罩、正压风扇和输风管，所述滤芯位于所述滤罩后端的进风口处，所述正压风扇安装在所述滤罩的内部，所述滤罩的前端与所述摄像头的后端固定连接，所述输风管的后端与所述滤罩内部相通；所述屏蔽罩包括罩体、过风孔、环向出风口、倾斜出风口，所述罩体的后端与所述摄像头的镜头端固定连接，所述过风孔位于所述罩体壁的内部并沿所述罩体长度方向延伸；所述输风管有多根，固定于所述摄像头的外壁上，所述过风孔的数量与所述输风管的数量相同，所述输风管的前端与所述过风孔的后端连接；所述环向出风口位于所述摄像头的镜头前，所述环向出风口数量与所述过风孔相同，均与所述过风孔相通，并垂直于所述过风孔；所述环向出风口均倾斜一定角度环向布置，出风时在所述摄像头的镜头前形成涡旋风膜；所述倾斜出风口位于所述过风孔的前端，由所述过风孔向内倾斜形成。

进一步地，所述罩体外形为方形，其后端壁厚大于前端壁厚。

进一步地，所述倾斜出风口均布于所述罩体的上下壁面上，并相对出风，形成风帘。

进一步地，所述滤清器还包括控制器，所述控制器固定于所述滤罩上，用于调节所述正压风扇的吸风速度。

本发明的有益效果是：

(1)可在摄像头边缘形成涡旋风膜，其厚度、密度可通过调节控制器进行改变，以改变摄像头边缘光线路径，补偿监测图像及视频边缘失真畸变，达到较好的监测效果；

(2)通过正压风扇抽取外部风流，通过滤芯后形成清洁风流，通过输风管向屏蔽罩输出新鲜风，屏蔽罩前端倾斜出风口形成斜向风帘，形成第一层屏障；

(3)环向出风口输出的风会在摄像头前端产生正压出风区，使屏蔽罩内区域为全正压区，形成第二层屏障，双层屏障将水雾、粉尘源源不断的吹离摄像头附近，从而保障摄像头正常工作；

(4)调节正压风扇功率可形成不同的屏蔽效果，使摄像头定向应用于不同水雾、粉尘浓度的区域，可针对某一区域进行重点观测；

(5)流经装置的风流可带走装置本身产生的热量，使装置整体处于正常的工作状态中。

附图说明

图1是本发明的矿用防尘摄像装置的结构示意图；

图2是图1中I-I向的剖视图；

图3是图1中II-II向的剖视图；

图4是屏蔽罩罩体的剖面图；

图中，1-滤清器，1-1-滤芯，1-2-滤罩，1-3-正压风扇，1-4-输风管，1-5-控制器，2-摄像头，3-屏蔽罩，3-1-罩体，3-2-过风孔，3-3-环向出风口，3-4-倾斜出风口，3-5-涡旋风膜。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种矿用摄像头边缘成像畸变补偿装置，包括滤清器1、摄像头2、屏蔽罩3，其中，滤清器1包括滤芯1-1、滤罩1-2、正压风扇1-3和输风管1-4，滤芯1-1位于滤罩1-2后端的进风口处，正压风扇1-3安装在滤罩1-2的内部，滤罩1-2的前端与摄像头2的后端固定连接，输风管1-4的后端与滤罩1-2内部相通。

屏蔽罩3包括罩体3-1、过风孔3-2、环向出风口3-3和倾斜出风口3-4，其中，罩体3-1的后端与摄像头2的镜头端固定连接，过风孔3-2位于罩体3-1壁的内部并沿罩体3-1长度方向延伸。输风管1-4有多根，为钢管，焊接于摄像头2的外壁上，过风孔3-2的数量与输风管1-4的数量相同，输风管1-4的前端与过风孔3-2的后端连接。环向出风口3-3位于摄像头2的镜头前，环向出风口3-3数量与过风孔3-2相同，均与过风孔3-2相通，并垂直于过风孔3-2。环向出风口3-3均倾斜一定角度环向布置，出风时在摄像头2的镜头前形成涡旋风膜3-5，如图2所示。倾斜出风口3-4位于过风孔3-2的前端，由过风孔3-2向内倾斜形成。开启正压风扇1-3时，滤芯1-1可以在滤罩1-2的后端即进风口处对进风进行净化，如图3所示。正压风扇1-3的风流向各个输风管1-4，并流向过风孔3-2，环向出风口3-3与过风孔3-2相通，多个环向出风口3-3在摄像头2的镜头前出风，形成涡旋风膜3-5，从而可以有效补偿监测图像及视频边缘失真畸变。在罩体3-1的最前端，即出风口端处，倾斜出风口3-4在此处出风，多个倾斜出风口3-4共同出风，将罩体3-1内部空间的风排出去，其作用，一方面可以带走摄像头2工作时产生的热量，另一方面可以动态阻挡外面的粉尘，起到保护镜头的作用。

罩体3-1外形为方形，其后端壁厚大于前端壁厚，如图4所示，这样可以将空间内的气体顺利排出去。倾斜出风口3-4均布于罩体3-1的上下壁面上，并相对出风，形成排风的风帘。另外，滤清器1还包括控制器1-5，控制器1-5固定于滤罩1-2上，用于调节正压风扇1-3的吸风速度。它可以改变涡旋风膜3-5的密度和厚度，以增加补偿效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。