[发明专利]一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置及方法

权利要求书

1.一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置，其特征在于，包括驱动装置(1)、清洁刷(2)和支撑杆(3)，所述支撑杆(3)一端连接所述驱动装置(1)，另一端连接所述清洁刷(2)，所述驱动装置(1)设在水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)的中间，所述清洁刷(2)设在水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)的上方，为“V”字形质地柔软且耐磨的胶刷，胶刷“V”字形的尖端紧贴所述水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)，并对所述水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)进行清扫；

所述驱动装置(1)包括水密套筒(6)、驱动电机(7)、电机工作控制系统(8)、计数定位装置和清洁刷驱动轴(9)，所述驱动电机(7)、电机工作控制系统(8)和清洁刷驱动轴(9)设在所述水密套筒(6)内，所述电机工作控制系统(8)设在所述驱动电机(7)的底部，并与驱动电机(7)电连接，所述计数定位装置设在所述驱动电机(7)的顶部，所述清洁刷驱动轴(9)一端连接在所述驱动电机(7)的输出轴上，另一端穿出所述水密套筒(6)与所述清洁刷(2)连接；

所述计数定位装置包括清洁刷定位感应片(10)、清洁次数计数感应器(11)、停止定位感应器(12)和固定板(13)，所述固定板(13)设在所述驱动电机(7)的顶部端面上，所述清洁次数计数感应器(11)和停止定位感应器(12)固定在所述固定板(13)上，所述清洁刷定位感应片(10)设在所述清洁刷驱动轴(9)与所述驱动电机(7)的输出轴连接的一端上，所述清洁刷定位感应片(10)的安装高度与所述清洁次数计数感应器(11)以及停止定位感应器(12)的安装高度相配合；

所述停止定位感应器(12)设在所述固定板(13)上靠近所述照明光源镜头(5)的一侧，且能使所述清洁刷(2)停在不会遮挡所述水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)的位置上；所述清洁次数计数感应器(11)设在所述固定板(13)上，且不跟所述停止定位感应器(12)与所述清洁刷驱动轴(9)中心的连线重合的位置上，或者所述清洁次数计数感应器(11)设在所述固定板(13)上，当所述清洁刷(2)从所述停止定位感应器(12)出发转动到所述清洁次数计数感应器(11)时，已完整清扫过所述水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)的位置上。

2.根据权利要求1所述的一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置，其特征在于，所述清洁刷(2)的长度略大于所述水下视频摄像机镜头(4)直径和照明光源镜头(5)直径中的较大值。

3.根据权利要求1所述的一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置，其特征在于，所述清洁次数计数感应器(11)和停止定位感应器(12)为槽型光耦，所述清洁刷定位感应片(10)在随所述清洁刷驱动轴(9)转动的过程中，能分别穿过所述清洁次数计数感应器(11)和停止定位感应器(12)的感光区的中心位置。

4.根据权利要求1所述的一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置，其特征在于，所述水密套筒(6)的顶端设有上封盖(14)，所述清洁刷驱动轴(9)从所述上封盖(14)上穿出，所述水密套筒(6)的底端设有下封盖(15)，所述上封盖(14)与所述水密套筒(6)之间、所述清洁刷驱动轴(9)与所述上封盖(14)之间以及所述下封盖(15)与所述水密套筒(6)之间均设有密封圈，所述电机工作控制系统(8)下方设有水密电缆(16)，所述水密电缆(16)一端连接电机工作控制系统(8)，另一端从所述下封盖(15)上穿出与外部供电系统连接。

5.根据权利要求1所述的一种水下视频摄像系统的镜头防污染装置，其特征在于，所述电机工作控制系统(8)包括具有I/O输出功能的微型单片机(17)，所述驱动电机(7)与外部供电系统之间设有线性供电控制开关(18)，所述线性供电控制开关(18)通过第一I/O口(19)与所述微型单片机(17)连接，所述清洁次数计数感应器(11)和停止定位感应器(12)分别通过第二I/O口(20)和第三I/O口(21)与所述微型单片机(17)连接。

6.一种水下视频摄像系统的镜头防污染方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.水下视频摄像机开始水下摄像工作，且照明光源未开启照明前，微型单片机(17)将其上的各I/O口设置为低电平；

S2.线性供电控制开关(18)导通给驱动电机(7)供电，驱动电机(7)通电后，会驱动其输出轴带动清洁刷驱动轴(9)转动，在此过程中清洁刷驱动轴(9)会带动清洁刷(2)对水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)进行清扫，清洁刷驱动轴(9)还会同步携带清洁刷定位感应片(10)转动；

S3.当清洁刷定位感应片(10)进入清洁次数计数感应器(11)的槽型感光区时，微型单片机(17)上用于记录清洁次数的第二I/O口(20)探测到高电平，当清洁刷定位感应片(10)进入停止定位感应器(12)的槽型感光区时，微型单片机(17)上用于判断停止清洁刷定位的第三I/O口(21)探测到高电平；

S4.微型单片机(17)通过判断第二I/O口(20)和第三I/O口(21)的电平变化过程来感应水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)被清扫的次数，即：判断到第二I/O口(20)由低电平变为高电平后又变为低电平，随后第三I/O口(21)由低电平变为高电平后又变为低电平时，水下视频摄像机镜头(4)和照明光源镜头(5)被清扫的次数增加1次，连续感应N(N1)次之后，当清洁刷定位感应片(10)再经过停止定位感应器(12)的槽型感光区时，第三I/O口(21)由低电平变为高电平，微型单片机(17)上与线性供电控制开关(18)连接的第一I/O口(19)输出高电平，线性供电控制开关(18)断开，驱动电机(7)断电停止工作，此时，一个完整的清洁过程结束。