CN100364315C - 内置激光定位测距摄像头的usb闪存盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，适用于专业商务人士拍摄和存储名片。本发明包括壳体、镜片模组、图像传感器件、控制开关和中央处理器CPU以及在电路上与中央处理器CPU连接的影像处理模组、双色LED、光电传感器、模拟数字转换器、USB连接器、大容量存储器。镜片模组和图像传感器件组成微摄像模组。本发明采用激光定位测距装置，可以选取所拍摄名片的中心点进行拍摄，同时还可以进行光学测距使拍摄距离达到最佳的位置，即使在没有LCD显示器和取景窗的情况下，仍然可以拍摄到清楚的照片。

Description

内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘

技术领域

本发明涉及数据处理系统的存储装置，特别一种带有摄像功能的USB闪存盘。适用于专业商务人士拍摄和存储名片。

背景技术

目前市面上带有摄像功能的USB闪存盘，大多由镜片模组、CMOS或CCD图像传感器件、影像处理模组、CPU处理器、USB连接器、电源管理电路、大容量存储器和开关等组成，如图3所示。有的只能够单纯的实现网络摄像头的功能，而有的虽然能够存储照片但是由于没有自动定位和测距功能导致所拍摄的效果不好，并且在市场的定位方面不明确。

具有自动对焦功能的数码像机和摄像机，市场上也有了很多成熟的产品，但是，应用这些数码像机或摄像机拍摄和存储名片是极不方便的，即使是超薄的数码像机也不方便随身携带，不能满足专业商务人士拍摄和存储名片的需求，并且价格也是非常昂贵的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，其体积小，可随身携带，能满足专业商务人士拍摄和存储名片的需求，在没有LCD显示器和取景窗的情况下仍能拍摄到清楚的照片，并且成本也是非常低廉的。

为了解决上述所要解决的技术问题，本发明的内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，包括壳体，设置在所述壳体上的镜片模组、图像传感器件、控制开关，和中央处理器CPU以及在电路上与中央处理器CPU连接的USB连接器、大容量存储器。所述镜片模组和图像传感器件组成微型摄像模组；所述中央处理器CPU连接有模拟数字转换器、双色LED和电源管理电路，电源管理电路连接有电池和激光头，激光头连接有镜片透光孔，激光头提供用于定位和测距的激光束；所述控制开关用于控制激光头电源的开启，同时也用于控制摄像模组的拍摄；所述模拟数字转换器连接有光电传感器，光电传感器用于接收被拍摄物体反射的激光束。

所述的图像传感器件可以是CMOS图像传感器件。所述的图像传感器件也可以是CCD图像传感器件，CCD图像传感器件与所述中央处理器CPU之间连接有影像处理模组。

所述的控制开关为两段式按键开关，其第一段用于控制激光头的通电，其第二段用于控制拍照。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(一)由于采用激光定位测距装置，可以选取所拍摄名片的中心点进行拍摄，同时还可以进行光学测距使拍摄距离达到最佳的位置，即使在没有LCD显示器和取景窗的情况下，仍然可以拍摄到清楚的照片；(二)本发明可以当作普通的USB存储器使用，可以通过摄像头模组拍摄照片直接存储在USB存储器上，具备有激光笔的功能；(三)本发明体积小，可随身携带，成本低廉，能满足专业商务人士拍摄和存储名片的需求。

附图说明

图1是本发明外部结构的正面示意图；

图2是本发明外部结构的背面示意图；

图3是现有技术中的一种原理方框图；

图4是本发明的一种原理方框图；

图5是本发明的总流程图；

图6是本发明的启动拍照流程图；

图7是本发明的定位流程图；

图8是本发明的测距流程图；

图9是本发明的拍照流程图；

图10是本发明的一种应用示意图；

图11是本发明的另一种原理方框图；

图12是本发明的电气原理图之一；

图13是本发明的电气原理图之二；

图14是本发明的电气原理图之三；

图15是本发明的电气原理图之四；

图16是本发明的电气原理图之五；

附图标记：

1是拍照模式选择键2是微型摄像模组3是激光头4是双色LED 5是两段式按键开关6是名片7是本发明内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘8是光电传感器

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作详细说明。

图1是本发明外部结构的正面示意图，本发明的拍照模式选择键1设置在壳体侧面，微型摄像模组2、激光头3和光电传感器8设置在壳体正面。微摄像模组2由镜片模组和图像传感器件组成。图2是本发明外部结构的背面示意图，双色LED4和两段式按键开关5设置在壳体背面。双色LED4用于显示拍摄距离是否在标准数据范围之内。本实施例中，控制开关采用两段式按键开关，其第一段用于控制激光头的通电，其第二段用于控制拍照。

图4是本发明的原理方框图，在电路上与中央处理器CPU连接的有USB连接器、大容量存储器、两段式按键开关、模拟数字转换器和电源管理电路。电源管理电路连接有电池和激光头，激光头连接有镜片透光孔，激光头提供用于定位和测距的激光束。两段式按键开关用于控制激光头电源的开启，同时也用于控制摄像模组的拍摄。模拟数字转换器连接有光电传感器，光电传感器用于接收被拍摄物体反射的激光束。双色LED与中央处理器CPU连接，用于显示拍摄距离是否在标准数据范围之内。本实施例中，图像传感器采用的是CMOS图像传感器件。

本发明的的工作流程如下：

1、本发明的工作流程从整体上共分为四个阶段：拍照启动流程、定位流程、测距流程、拍照流程，见图5。如果用户暂时不需要照相，可以使用激光笔功能和大容量存储器功能。

2、如果用户使用拍照功能则首先进入拍照启动流程，见图6，按下本装置侧面的拍照模式选择键，这时本装置背部的双色LED开始闪烁三秒钟后自动熄灭，表明电源已经接通，摄像头初始化已经完成可以进行拍照。

3、初始化完成后进入定位流程，见图7，按下本装置背部两段式按键的第一段，使激光头发射出激光束，用户可以移动本装置将激光束对准所要拍摄物体的中心，这样完成定位操作准备进入测距流程。

4、在测距流程中，见图8，用户可以沿着激光束的方向移动本装置同时观察本装置背部双色LED的变化。如果红灯亮起表明所拍摄物体与摄像头之间的距离太近或者太远超出了摄像头的对焦范围，拍出的照片会很模糊效果不好。如果绿灯亮起表明所拍摄物体与摄像头之间的距离正在规定范围之内，此时拍摄效果最佳。

5、在拍照时手臂尽量保持平稳不要抖动，见图9，按下本装置背部两段式按键的第二段，此时激光头自动熄灭并且开始拍照，在背部的双色LED绿灯开始闪烁，闪烁两次后CMOS图像传感器上的图像信息会自动的存储在大容量存储器上，至此一次拍摄过程完毕可以重复上述过程进行下一次的拍摄。

由于用户在按下两段式按键的第二段进行拍照时，手臂会有一定的抖动，这样一来会直接影响拍摄照片的效果，使画面模糊。在此加装延时去抖动的方法：当用户按下两段式按键的第二段进时，背部的双色LED绿灯开始闪烁两次其中间隔一段时间，使用户完全有时间调整好手臂的方位和稳定度对准物体进行拍摄，从而得到比较理想的拍摄效果。

图12至图16都是本发明的电气原理图的一部分，它们在一起构成了本发明的电气原理图。

本发明的定位和测距实现方法如下：

当用户开始拍照时，首先按下背部的按键，使激光头发射出定位的激光束，用户可以移动本装置，让激光束定位在所要拍摄物体的中心点上，完成定位功能。然后用户可以观察本装置背部的红绿双色发光LED进行拍摄距离的测定，如果红灯亮起说明拍摄距离超过规定范围，拍摄後的照片会很模糊，建议最好不要拍照。如果绿灯亮起说明拍摄距离在规定范围之内，拍摄效果良好，可以拍摄从而完成测距功能。见图10。

本发明的测距原理如下：

第一种实现方法：当激光束打在物体表面时，会形成一个亮点。这个亮点是由于激光的反射所形成的，这时本装置上面的光电传感器可以将这个反射回来的光信号转换成电压信号(也就是模拟信号)。光的强度越强，转换成电压信号的值就越大。这个模拟信号会通过模拟数字转换器(A/D转换器)转化成为数字信号后传输到中央处理器，然后中央处理器将这个数据与标准数据范围进行比较，如果大于或是小于标准数据范围，中央处理器会发出指令使得本装置背部的双色LED的红灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离太近或者太远超出了摄像头的对焦范围，拍出的照片会很模糊效果不好。如果这个数据在标准数据范围之内，中央处理器会发出指令使得本装置背部的双色LED的绿灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离正在规定范围之内，此时拍摄效果最佳。上述标准数据范围是指，在研发本装置的过程中，将镜头和被拍摄的物体之间的距离经过多次的调整和拍摄试验的前提下所得出的一个数据范围。这是一个由实验得出的经验数据，所述技术领域的技术人员很容易得到，即在不同拍摄距离进行多次拍照，将图片不清楚的排除，对清楚图片的拍摄距离进行统计，清楚图片中的最小拍摄距离与最大拍摄距离之间的范围即是标准数据范围。

第二种实现方法：当用户按下本装置背部两段式按键的第一段，使激光头发射出激光束时，中央处理器就开始计时。当激光束打在物体表面时，会形成一个亮点。这个亮点是由于激光的反射所形成的，这时本装置上面的光电传感器可以将这个反射回来的光信号转换成电压脉冲信号，这个脉冲信号被中央处理器所接收的同时计时结束。中央处理器会根据：距离＝时间×速度的公式计算出所拍摄物体与摄像头之间的距离。然后中央处理器将这个数据与标准数据范围进行比较，如果大于或是小于标准数据范围，中央处理器会发出指令使得本装置背部的双色LED的红灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离太近或者太远超出了摄像头的对焦范围，拍出的照片会很模糊效果不好。如果这个数据在标准数据范围之内，中央处理器会发出指令使得本装置背部的双色LED的绿灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离正在规定范围之内，此时拍摄效果最佳。

在拍照时手臂尽量保持平稳不要抖动，按下本装置背部两段式按键的第二段，此时中央处理器会发出指令使得激光头自动熄灭，在背部的双色LED绿灯开始闪烁，闪烁两次后CMOS图像传感器上的图像信息会自动的存储在大容量存储器上，至此一次拍摄过程完毕可以重复上述过程进行下一次的拍摄。

需要注意的是，由于用户在按下两段式按键的第二段进行拍照时，手臂会有一定的抖动，这样一来会直接影响拍摄照片的效果，使画面模糊。在此加装延时去抖动的方法：当用户按下本装置背部两段式按键的第二段时，中央处理器会自动开始计时，与此同时背部的双色LED绿灯开始闪烁一次，当计时结束时双色LED绿灯又闪烁一次，两次闪烁会间隔一段时间(这段时间是已经设定好的)，使用户完全有时间调整好手臂的方位和稳定度对准物体进行拍摄，从而得到比较理想的拍摄效果。

本发明可以当作普通的激光笔来使用，可以当作普通的大容量存储器来使用，也可以通过微型摄像头模组进行拍照并将照片直接存储在大容量存储器当中。

当用作激光笔时，只需要按动本发明背部的两段式开关，这时电池通过电源管理电路向激光头持续供电，使得激光头发光实现激光笔的功能。当用大容量存储器时，只需要将本装置与PC机通过USB连接器相联接，这时PC机可以自动识别本装置，并且与本装置内的中央处理器通过USB连接器对大容量存储器进行读写动作。

当通过微型摄像头模组进行拍照时，首先按下本装置机身侧面的拍照模式选择键也是开机键，这时中央处理器的电源被接通并且发出指令使得本装置背部的双色LED的绿灯开始闪烁，三秒钟后自动熄灭，表明整机的电源已经接通，微型摄像头模组和中央处理器初始化已经完成可以进行拍照。接下来用户可以按下本装置背部两段式按键的第一段，使激光头发射出激光束，用户可以移动本装置将激光束对准所要拍摄物体的中心，这样完成定位操作准备进入测距流程。用户仍然按着背部两段式按键的第一段沿着激光束的方向移动本装置，同时观察本装置背部双色LED的变化。如果红灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离太近或者太远超出了摄像头的对焦范围，拍出的照片会很模糊效果不好。如果绿灯亮起，表明所拍摄物体与摄像头之间的距离正在规定范围之内，此时拍摄效果最佳。

本发明的图像传感器还可以采用CCD图像传感器件，如图11所示。当采用CCD图像传感器件时，需要在CCD图像传感器件与中央处理器CPU之间增加一个影像处理模组。因为CMOS图像传感器件芯片内置有影像处理模组，采用CMOS图像传感器件时，则不需要在芯片外部增加影像处理模组；而CCD图像传感器件芯片内没有影像处理模组。

本发明中的电路可以采用以下型号：

CMOS图像传感器：VC6602；

模拟数字转换器：AD7705；

中央处理器CPU：STV0684；

大容量存储器：K9F1G08U0A-PCB0；

电源管理电路：XC6206P332/182MR；

光电传感器：普通的光电二极管即可；

激光头：普通的工业用激光头。

Claims (4)

1.一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，包括壳体，设置在所述壳体上的镜片模组、图像传感器件、控制开关，和中央处理器CPU以及在电路上与中央处理器CPU连接的USB连接器、大容量存储器，其特征是，所述镜片模组和图像传感器件组成微型摄像模组；所述中央处理器CPU连接有模拟数字转换器、双色LED和电源管理电路，电源管理电路连接有电池和激光头，激光头连接有镜片透光孔，激光头提供用于定位和测距的激光束；所述控制开关用于控制激光头电源的开启，同时也用于控制摄像模组的拍摄；所述模拟数字转换器连接有光电传感器，光电传感器用于接收被拍摄物体反射的激光束。

2.根据权利要求1所述的一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，其特征是，所述的图像传感器件是CMOS图像传感器件。

3.根据权利要求1所述的一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，其特征是，所述的图像传感器件是CCD图像传感器件，CCD图像传感器件与所述中央处理器CPU之间连接有影像处理模组。

4.根据权利要求1所述的一种内置激光定位测距摄像头的USB闪存盘，其特征是，所述的控制开关为两段式按键开关，其第一段用于控制激光头的通电，其第二段用于控制拍照。

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