CN102333193A

CN102333193A - 一种终端设备

Info

Publication number: CN102333193A
Application number: CN201110278294A
Authority: CN
Inventors: 杨扬
Original assignee: Shenzhen Super Perfect Optics Ltd
Current assignee: SuperD Co Ltd
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-09-19
Also published as: CN102333193B

Abstract

本发明提供了一种终端设备，用以解决现有终端设备存在无法同时获得普通图像信息和用于追踪人眼位置的脸部信息，并且获得的普通图像信息存在色偏的问题。该终端设备，包括：第一摄像头，用于采集第一图像信息；第二摄像头，具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片，用于采集包括脸部信息的第二图像信息。上述终端设备可同时获得普通图像信息和用于追踪人眼位置的脸部信息，并且获得的普通图像信息不存在色偏。

Description

一种终端设备

技术领域

本发明涉及终端技术领域，特别涉及一种终端设备。

背景技术

现有的一些终端设备如立体显示设备(立体笔记本等)，通常都设置有一个摄像头，该摄像头通常包括控制芯片、图像传感器(如CMOS SENSOR或CCD SENSOR)和镜头。

以立体显示设备为例，一方面，立体显示设备的摄像头用来采集人的脸部信息，以追踪人眼位置。立体显示设备可根据人眼位置的变化而变化位于光栅(分光器件)后的像素排列，以保证实时的将立体图的左眼图射入观看者的左眼，将立体图的右眼图射入观看者的右眼。为了使立体显示设备的摄像头适于在低亮度环境下使用，需要增加红外线灯作为低亮度环境下辅助使用，因此上述摄像头需具有能透过可见光(波长通常为390-780nm)和红外线灯辐射出的红外光(波长通常为850-860nm)的滤光片，滤光片通常设置在镜头的前方或后方。被滤光片过滤后的光线中含有一定强度的可见光和红外线灯辐射出的红外光，虽然红外光不能被人眼感知到，但是可以被摄像头的图像传感器感应并转换成相应的光电流，由于摄像头的控制芯片无法区分这些额外增加的光电流，因而获取到的图像比标准图像发红或者发橙，造成色偏。

另一方面，立体显示设备的摄像头还可用来采集普通图像信息，为一些应用如聊天工具MSN、QQ、SKYPE等提供视频。由于该摄像头获取到的图像与标准图像存在色偏，因此会影响图像的质量，影响使用。另外，由于只有一个摄像头，立体显示设备无法同时获得脸部信息和普通图像信息，从而无法同时进行立体显示和视频采集，立体显示设备的应用受到极大限制。

可见，现有终端设备存在无法同时获得普通图像信息和用于追踪人眼位置的脸部信息，并且获得的普通图像信息存在色偏的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种终端设备，用以解决现有终端设备存在无法同时获得普通图像信息和用于追踪人眼位置的脸部信息，并且获得的普通图像信息存在色偏的问题。

本发明实施例提供一种终端设备，包括：

第一摄像头，用于采集第一图像信息；

第二摄像头，具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片，用于采集包括脸部信息的第二图像信息。

其中，优选地，所述的终端设备，还可包括：

第一控制模块，用于根据与所述第一摄像头关联的第一应用发出的开关指令控制所述第一摄像头开启或关闭；

中间控制模块，用于通过所述第一应用控制与所述第二摄像头关联的第二应用发出开关指令；

第二控制模块，用于根据所述第二应用发出的开关指令控制所述第二摄像头开启或关闭。

其中，优选地，所述第二摄像头的控制芯片的电源重置管脚与所述第一摄像头的控制芯片的通用输入输出管脚连接；

所述第二控制模块具体为：

电平变更模块，用于在接收到所述第二应用发出的开启指令时，将所述通用输入输出管脚的电平置为第一电平以开启所述第二摄像头；在接收到所述第二应用发出的关闭指令时，将所述通用输入输出管脚的电平置为第二电平以关闭所述第二摄像头。

其中，优选地，所述的终端设备，还可包括：

传输模块，用于将所述第二应用发出的开启指令或关闭指令使用UVC协议通过通用串行总线链路传输给所述电平变更模块。

其中，优选地，所述的终端设备，还可包括：

一开关，用于控制所述中间控制模块处于开始工作或者停止工作。

其中，优选地，所述的终端设备，还可包括：

电源开关，与所述第二摄像头的控制芯片连接；

第一单片机，用于在接收到与所述第二摄像头关联的第二应用发出的开启指令时，打开所述电源开关以开启所述第二摄像头；在接收到所述第二应用发出的关闭指令时，关闭所述电源开关以关闭所述第二摄像头。

其中，优选地，所述的终端设备，还可包括：

数据接口开关，与所述第二摄像头的数据接口连接；

第二单片机，用于在接收到与所述第二摄像头关联的第二应用发出的开启指令时，打开所述数据接口开关以开启所述第二摄像头；在接收到所述第二应用发出的关闭指令时，关闭所述数据接口开关以关闭所述第二摄像头。

其中，优选地，所述第一摄像头的控制芯片和所述第二摄像头的控制芯片位于同一个印制电路板上。

其中，优选地，所述第一滤光片为能透过可见光和红外光的滤光片。

其中，优选地，第一摄像头具有能透过可见光的第二滤光片。

本发明实施例提供的终端设备同时具有第一摄像头和第二摄像头，其中，第一摄像头采集的第一图像信息属于普通图像信息，与标准图像之间不存在色偏；第二摄像头具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片，其采集的第二图像信息中包括可用于追踪人眼位置的脸部信息。可见，上述终端设备可同时获得普通图像信息和用于追踪人眼位置的脸部信息，并且获得的普通图像信息不存在色偏。

附图说明

图1为本发明实施例中一种终端设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中第二种终端设备的结构示意图；

图3为本发明实施例中第三种终端设备的结构示意图；

图4A为本发明实施例中第四种终端设备的结构示意图；

图4B为本发明实施例中第五种终端设备的结构示意图；

图5为本发明实施例中第六种终端设备的结构示意图；

图6为图5所示终端设备的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种终端设备1，包括：

第一摄像头11，用于采集第一图像信息；

第二摄像头12，具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片，用于采集包括脸部信息的第二图像信息。

其中，第一摄像头包括控制芯片、图像传感器(如CMOS SENSOR或CCDSENSOR)和镜头。第一摄像头可以具有能透过可见光的第二滤光片(如镜头为具有能透过可见光的第二滤光片的单模镜头)，也可以没有任何滤光片(如镜头为普通镜头)，具体可根据需要设置。第一摄像头采集的第一图像信息属于普通图像信息，与标准图像之间不存在色偏，可为一些应用如聊天工具MSN、QQ、SKYPE等提供视频。

第二摄像头包括控制芯片、图像传感器(如CMOS SENSOR或CCDSENSOR)和镜头。第二摄像头具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片(如镜头为具有能透过可见光和不可见辅助光的第一滤光片的双模镜头，第一滤光片为能透过可见光和红外光的滤光片)；其中，不可见辅助光可以是红外光，也可以是其它辅助光，其主要作用是作为第二摄像头在低亮度环境下辅助使用，使第二摄像头适于在低亮度环境下使用。第二摄像头采集的第二图像信息用来确定人眼位置，追踪人眼位置的变化，根据该第二图像信息确定的人眼位置坐标可被发送至生成图像的软件模块或者硬件模块，该软件模块或硬件模块可根据人眼位置的变化而变化位于显示设备光栅(分光器件)后的像素排列，以保证显示设备实时的将立体图的左眼图射入观看者的左眼，将立体图的右眼图射入观看者的右眼，实现立体显示。其中，第二摄像头的刷新率可根据人眼位置追踪所需要的摄像头的刷新率来设定(通常人眼位置追踪所需要的摄像头的刷新率为25帧(25FPS)或者30帧(30FPS))。人眼位置追踪使用一些人脸的特征库配合图像的二值化处理来完成，即：从画面中挑出符合人脸特征的特征点，与人脸特征库做对比，对比确认后即确定人脸位置，也同理确定人眼位置。

另外，第一摄像头的控制芯片和第二摄像头的控制芯片可以是同一种控制芯片，也可以是不同种控制芯片。第一摄像头的控制芯片和第二摄像头的控制芯片都各自对应一个芯片软体(或固件)，通过修改该芯片软体(或固件)来调整摄像头的分辨率，并可以修改颜色，对比度，色温等显示参数，也可以配置控制芯片的一些逻辑输入输出管脚---GPIO的电平状态，以满足摄像头的需要。

第一摄像头的控制芯片和第二摄像头的控制芯片可以位于同一个印制电路板上，也可以分别位于两个印刷电路板上，具体可根据需要设置。

另外，本发明实施例提供的终端设备同时具有第一摄像头和第二摄像头，这两个摄像头会被电脑操作系统查询到并被识别成视频设备类，应用在选取摄像头的时候会用枚举方法查询这两个摄像头是否被占用，首先被枚举到且没有被占用的摄像头将被该应用占用。由于第一摄像头采集到的是普通的图像信息，不适用于追踪人眼位置，因此，第一摄像头可适用于需要普通图像信息的应用如聊天工具MSN、QQ、SKYPE等(简称为第一应用)而不适用于需追踪人眼位置的应用如立体显示处理程序等(简称为第二应用)，第二应用最好不占用第一摄像头；又，由于第二摄像头采集的图像信息会与标准图像存在色偏，第二摄像头适用于第二应用而不适用于第一应用，因此，第一应用最好不占用第二摄像头。

为了避免第二应用占用第一摄像头、第一应用占用第二摄像头，上述终端设备还可以具有如下结构：

方式一

第一摄像头和第二摄像头相互独立，使用外围电路开启和关闭第二摄像头。第二应用给外围电路发送指令，外围电路根据接收到的指令控制第二摄像头开启或关闭。

比如，图2所示，上述终端设备1还可包括：

电源开关31，与第二摄像头12的控制芯片连接；

第一单片机32，用于在接收到第二应用发出的开启指令时，打开电源开关31以开启第二摄像头12；在接收到第二应用发出的关闭指令时，关闭电源开关31以关闭第二摄像头12。

具体地，使用第一单片机控制第二摄像头的控制芯片的电源管脚。第一单片机在接收到第二应用发出的开启指令(如OPEN 3D camera)时，第一单片机IO管脚外接的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管打开接往第二摄像头的控制芯片的电源开关，从而开启第二摄像头，第二摄像头会被操作系统查询到(出现在设备列表中)，被第二应用枚举并占用。第一单片机在接收到第二应用发出的关闭指令(如CLOSE 3D camera)时，第一单片机IO管脚外接的MOS管关闭接往第二摄像头的控制芯片的电源开关，从而关闭第二摄像头。

再比如，图3所示，上述终端设备1还可包括：

数据接口开关41，与第二摄像头12的数据接口连接；

第二单片机42，用于在接收到第二应用发出的开启指令时，打开数据接口开关41以开启第二摄像头12；在接收到第二应用发出的关闭指令时，关闭数据接口开关41以关闭第二摄像头12。

具体地，使用第二单片机控制第二摄像头的控制芯片的USB(UniversalSerial BUS，通用串行总线)管脚。第二单片机在接收到第二应用发出的开启指令(如OPEN 3D camera)时，第二单片机IO管脚控制USB开关芯片连通第二摄像头的控制芯片的USB D+、USB D-管脚，从而开启第二摄像头，第二摄像头会被操作系统查询到(出现在设备列表中)，被第二应用枚举并占用。第二单片机在接收到第二应用发出的关闭指令(如CLOSE 3D camera)时，第二单片机IO管脚控制USB开关芯片切断第二摄像头的控制芯片的USB D+、USB D-管脚，从而关闭第二摄像头。

方式二

如图4A所示，上述终端设备1还可以包括：

第一控制模块21，用于根据与第一摄像头11关联的第一应用发出的开关指令控制第一摄像头11开启或关闭；

中间控制模块22，用于通过第一应用控制与第二摄像头12关联的第二应用发出开关指令；

第二控制模块23，用于根据第二应用发出的开关指令控制第二摄像头12开启或关闭。

上述终端设备可以通过与第一摄像头关联的第一应用控制与第二摄像头关联的第二应用发出开关指令，然后根据该开关指令控制第二摄像头开启或关闭，可见，第一摄像头与第二摄像头属于主从关系，利用与第一摄像头关联的第一应用就可以实现对第二摄像头工作状态的控制，使得对第二摄像头工作状态的控制非常方便。并且，上述终端设备可使第一摄像头和第二摄像头的使用不发生冲突，满足各种需求，避免第二应用占用到第一摄像头、第一应用占用到第二摄像头。

进一步地，为了增加第一摄像头与第二摄像头操作的完整性，使用户可以根据需要手动控制摄像头的开启或关闭，优选地，如图4B所示，上述终端设备还可以包括：

一开关24，用于控制中间控制模块22开始工作或者停止工作。

即当用户要同时使用第一摄像头和第二摄像头、或者单独使用第二摄像头时，可以拨动开关使中间控制模块开始工作，此时，用户可以通过第一应用使第二摄像头按照用户的需要开启或关闭；当用户不需使用第二摄像头时，可以在关闭第二摄像头后拨动开关使中间控制模块停止工作，之后用户无法开启第二摄像头，第二摄像头一直处于关闭状态，使用户无法使用第二摄像头。

另外，优选地，上述第二控制模块可具体实施为以下方式，但并不限于以下方式：

第一摄像头和第二摄像头使用同一种控制芯片。

如图5所示，第二摄像头12的控制芯片的电源重置管脚与第一摄像头11的控制芯片的GPIO(General-Purpose IO ports，通用输入输出管脚)管脚连接；

此时，第二控制模块可具体实施为：

电平变更模块51，用于在接收到第二应用发出的开启指令时，将GPIO管脚的电平置为第一电平以开启第二摄像头12；在接收到第二应用发出的关闭指令时，将GPIO管脚的电平置为第二电平以关闭第二摄像头12。

其中，第一电平和第二电平可根据控制芯片的控制特性来设定，比如当控制芯片是SUNPLUS的SPCA2080A时，可设定第二电平高于第一电平，比如第一电平为低电平，第二电平为高电平。

此时，优选地，再如图5所示，上述终端设备还可包括：

传输模块52，用于将第二应用发出的开启指令或关闭指令使用UVC协议通过通用串行总线链路传输给电平变更模块51。

具体地，第一摄像头和第二摄像头使用同一种控制芯片如SUNPLUS的SPCA2080A；将第一摄像头的控制芯片SPCA2080A的GPIO管脚(如PIN9：XGPIO 3)连接第二摄像头的控制芯片SPCA2080A的电源重置管脚(如PIN35XPRSTNN)。

通常，控制芯片SPCA2080A的特性是电源重置管脚置于高电平的时候，SPCA2080A处于RESET状态；电源重置管脚置于低电平的时候，控制芯片SPCA2080A开始上电工作。

终端设备使用UVC(USB VIDEO CLASS，USB视频类)协议通过USB链路向控制芯片SPCA2080A发送指令。

如图6所示，在接收到使用UVC协议通过USB链路传输过来的由第二应用发出的开启指令(如change to 3D mode)时，变更第一摄像头的控制芯片SPCA2080A的GPIO管脚对应寄存器的值为0，则GPIO管脚的电平状态为低电平(低位)，此时，第二摄像头的控制芯片SPCA2080A的电源重置管脚根据第一摄像头的控制芯片SPCA2080A的GPIO管脚的状态变化亦改为低电平，从而开启第二摄像头，第二摄像头会被操作系统查询到(出现在设备列表中)，被第二应用枚举并占用。在接收到使用UVC协议通过USB链路传输过来的由第二应用发出的关闭指令(如change to 2D mode)时，变更第一摄像头的控制芯片SPCA2080A的GPIO管脚对应寄存器的值为1，则GPIO管脚的电平状态为高电平(高位)，此时，第二摄像头的控制芯片SPCA2080A的电源重置管脚根据第一摄像头的控制芯片SPCA2080A的GPIO管脚的状态变化亦改为高电平，从而关闭第二摄像头。

通过以上几种实施方式，上述第二控制模块能够根据与第二摄像头关联的第二应用发出的指令控制第二摄像头开启或关闭。上述仅是第二控制模块的几种优选实施方式，但本发明实施例保护范围并不限于以上方式，任何基于上述几种优选实现方式的变型或改进，均因属于本发明实施例保护范围之列。另外，上述第一控制模块也可以按照上述几种实施方式实现根据与第一摄像头关联的第一应用发出的指令控制第一摄像头开启或关闭，具体实施过程这里不再详述。

本发明实施例提供的终端设备可具体实施为电脑、手机、立体显示设备如立体笔记本等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

第一摄像头，用于采集第一图像信息；

2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，

所述第二摄像头的控制芯片的电源重置管脚与所述第一摄像头的控制芯片的通用输入输出管脚连接；

所述第二控制模块具体为：

4.如权利要3所述的终端设备，其特征在于，还包括：

5.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括：

电源开关，与所述第二摄像头的控制芯片连接；

7.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括：

数据接口开关，与所述第二摄像头的数据接口连接；

8.如权利要求1-7中任一所述的终端设备，其特征在于，

所述第一摄像头的控制芯片和所述第二摄像头的控制芯片位于同一个印制电路板上。

9.如权利要求1-7中任一所述的终端设备，其特征在于，

所述第一滤光片为能透过可见光和红外光的滤光片。

10.如权利要求1-7中任一所述的终端设备，其特征在于，

第一摄像头具有能透过可见光的第二滤光片。