CN107911597B - 图像采集装置及智能终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开一种图像采集装置及智能终端，该图像采集装置包括：主控芯片、第一摄像头、第二摄像头、虹膜摄像头以及MIPI信号切换芯片；所述第一摄像头与所述主控芯片连接；所述第二摄像头和所述虹膜摄像头分别通过所述MIPI信号切换芯片与所述主控芯片连接。本发明实施例通过两组MIPI通道用于主控芯片和第一摄像头的直连，剩下的三组MIPI通道用于主控芯片和第二摄像头、虹膜摄像头之间的连接，由MIPI信号切换芯片进行切换，实现了MIPI通道的分时复用功能，在不额外增加硬件成本的前提下，基于现有的信号处理带宽新增了虹膜摄像功能，提高了图像采集装置的处理速度、增强了用户体验，并且成本较低、易于生产。

Description

图像采集装置及智能终端
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像采集装置及智能终端。
背景技术
随着生物特征识别技术的发展，虹膜识别正逐渐代替指纹识别而被广泛应用于多种智能终端、门禁等设备中。虹膜识别技术作为一种采集人眼的虹膜图像进行识别的非接触式身份验证方式，具有个体唯一、不需要记忆、不能被窃取，安全级别高等优点。然而，现有的图像采集装置在加入了新增的虹膜摄像头后，由于信号处理带宽有限而影响了处理速度，造成反应迟滞、影响用户体验。
发明内容
本发明的实施例提供一种图像采集装置以及一种智能终端，以实现提高处理速度、增强用户体验的技术效果。
本发明实施例提供的一种图像采集装置包括：主控芯片、第一摄像头、第二摄像头、虹膜摄像头以及MIPI信号切换芯片；
所述第一摄像头与所述主控芯片连接；
所述第二摄像头和所述虹膜摄像头分别通过所述MIPI信号切换芯片与所述主控芯片连接。
在本发明的一个实施例中，所述主控芯片通过二组MIPI通道与所述第一摄像头连接，所述主控芯片通过三组MIPI通道经由所述MIPI信号切换芯片分别与所述第二摄像头和所述虹膜摄像头连接。
在本发明的一个实施例中，所述MIPI信号切换芯片用于实现从所述主控芯片通过三组MIPI通道与所述第二摄像头连接的状态到所述主控芯片通过三组MIPI通道中的二组MIPI通道与所述虹膜摄像头连接的状态之间的切换。
在本发明的一个实施例中，所述第一摄像头包括第一CMOS传感器，所述第二摄像头包括第二CMOS传感器。
在本发明的一个实施例中，所述图像采集装置还包括红外光源，所述红外光源与所述主控芯片连接，其出光侧朝向目标虹膜。
另外，本发明实施例提供的一种智能终端包括：图像采集装置和显示装置，所述图像采集装置为如上述所述的图像采集装置，所述显示装置与所述图像采集装置的主控芯片连接。
在本发明的一个实施例中，所述智能终端还包括壳体，所述显示装置设于所述壳体的一侧壁体，所述第一摄像头设于所述壳体的与所述显示装置同侧的壁体上，所述第二摄像头和所述虹膜摄像头均设于所述壳体的相对设置所述显示装置的一侧壁体上。
在本发明的一个实施例中，所述图像采集装置的红外光源设于所述壳体的与所述虹膜摄像头同侧的壁体上。
在本发明的一个实施例中，所述主控芯片通过二组MIPI通道与所述第一摄像头连接，所述主控芯片通过三组MIPI通道经由所述MIPI信号切换芯片分别与所述第二摄像头和所述虹膜摄像头连接。
在本发明的一个实施例中，所述智能终端还包括配置有客户端程序的存储装置，所述存储装置与所述主控芯片连接，所述主控芯片运行所述客户端程序控制MIPI信号切换芯片的切换。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：图像采集装置的主控芯片可实现仅利用总共五组MIPI通道分别与第一摄像头、第二摄像头和虹膜摄像头之间的数据和控制信号的传输，即两组MIPI通道用于主控芯片和第一摄像头的直连，剩下的三组MIPI通道用于主控芯片和第二摄像头、虹膜摄像头之间的连接，由MIPI信号切换芯片进行切换，实现了MIPI通道的分时复用功能，在不额外增加硬件成本的前提下，基于现有的信号处理带宽新增了虹膜摄像功能，提高了图像采集装置的处理速度、增强了用户体验，并且成本较低、易于生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中的图像采集装置的模块图；
图2为本发明一实施例中的MIPI信号切换芯片的电路结构图；
图3为本发明另一实施例中的图像采集装置的模块图；
图4为本发明又一实施例中的智能终端的结构立体图；
图5为本发明又一实施例中的智能终端的另一视角的结构示意图；
图6为本发明又一实施例中的智能终端的模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明一实施例中提供的一种图像采集装置100，包括：主控芯片10、第一摄像头11、第二摄像头12、虹膜摄像头13(IR CAMER， iris recognition camer)以及MIPI信号切换芯片14，第一摄像头11与主控芯片10连接，第二摄像头12和虹膜摄像头13分别通过MIPI信号切换芯片14与主控芯片10连接。
具体地，在本实施例中，主控芯片为具有运算处理功能的处理器芯片，例如采用ARM架构的移动处理器芯片，具有高性能、低功耗等优点。此外，MIPI为移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor InterFace，简称MIPI)。MIPI(移动产业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和规范。MIPI为低压差分串口，只需要CLKP/N\DATAP/N接口，其优点主要有：更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占位空间，并且专门为移动设备进行的优化，因而更适合手机和平板电脑的连接。
承上述，如图2所示，在本实施例中主控芯片10与第一摄像头11、第二摄像头12和虹膜摄像头13之间通过MIPI通道连接，其中主控芯片 10与第一摄像头11直接通过两组MIPI通道进行数据和控制信号的传输。同时，第二摄像头12和虹膜摄像头13共用三组MIPI通道与主控芯片10 进行数据和控制信号的传输，其中，由MIPI信号切换芯片14负责在第二摄像头12和虹膜摄像头13之间的切换。本实施例中当MIPI信号切换芯片14接通第二摄像头12与主控芯片10连接时，主控芯片10通过三组 MIPI通道与第二摄像头12进行数据和控制信号的传输，这三组MIPI通道例如图2中所示的MCSI2_MUX_CLK_DP/DN、 MCSI2_MUX_DATA0_DP/DN和MCSI2_MUX_DATA1_DP/DN；当MIPI 信号切换芯片14接通虹膜摄像头13与主控芯片10连接时，主控芯片10 通过两组MIPI通道与虹膜摄像头13进行数据和控制信号的传输，这两组 MIPI通道例如图2中所示的MCSI3_MUX_CLK_DP/DN和 MCSI2_MUX_DATA0_DP/DN。
通过上述配置，本实施例提供的图像采集装置100，其主控芯片10即可实现仅利用总共五组MIPI通道分别与第一摄像头11、第二摄像头12和虹膜摄像头13之间的数据和控制信号的传输，即两组MIPI通道用于主控芯片10和第一摄像头11的直连，剩下的三组MIPI通道用于主控芯片10 和第二摄像头12、虹膜摄像头13之间的连接，由MIPI信号切换芯片14进行切换，实现了MIPI通道的分时复用功能，在不额外增加硬件成本的前提下，基于现有的信号处理带宽新增了虹膜摄像功能，提高了图像采集装置100的处理速度、增强了用户体验，并且成本较低、易于生产。
进一步地，第一摄像头11和第二摄像头12均包括CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器，是一种用传统的芯片工艺方法将光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器件，具有高集成度、低成本、低功耗等优点，尤其适用于手机、平板电脑等智能移动终端。
此外，如图3所示，本发明的另一实施例为了进一步拓展图像采集装置100a应用范围，还加入了红外光源15，其可在主控芯片10的控制下发出红外光，其出光侧朝向目标用户的虹膜，用于在光线不良或者夜暗环境进行补光，可进一步提高虹膜摄像头13的图像采集精度，便于后续的用户身份识别。
如图4至图6所示，本发明又一实施例中提供的一种智能终端300，包括图像采集装置和显示装置310，其中，图像采集装置的具体结构例如上述的前一实施例所述的图像采集装置100，显示装置310例如具有触控功能的液晶显示屏。该显示装置310与图像采集装置的主控芯片30连接，能够在主控芯片30的控制输出图像，以及将用户的触控指令反馈给主控芯片30执行。
具体地，本实施例提供的智能终端300例如具有平板电脑的结构，如图4、图5所示，其具有一个壳体320，显示装置310设于壳体320的一侧壁体上，第一摄像头31可为前置摄像头设置在与显示装置310同侧的壁体上，也即显示装置310和第一摄像头31设置于该智能终端300的前部；而第二摄像头32为后置摄像头，且第二摄像头32和虹膜摄像头33均设于壳体320的相对设置有显示装置310的一侧壁体上，也即第二摄像头32和虹膜摄像头33设置于该智能终端300的背部。
进一步地，本实施例中的红外光源35也同样设置在智能终端300的背部，与虹膜摄像头33同侧，用于在光线不良或者夜暗环境下发出红外光射向目标用户的虹膜进行补光，提高虹膜图像的采集精度，便于后续的用户身份识别。
此外，在智能终端300还包括存储装置330，在该存储装置330中还配置有客户端程序，通过该客户端程序的控制界面，用户可在具有触控功能的显示装置310上点击虹膜摄像头33的应用图标生成控制信号，该控制信号反馈给主控芯片30后转换成MIPI信号，经过MIPI信号切换芯片34通过二组MIPI通道控制虹膜摄像头33，虹膜摄像头33开始工作后，将其对准目标用户的眼睛获取视网膜的图像数据后保存在存储装置330中；同时，用户也可以通过点击控制界面的后置摄像头图标生成控制信号，该控制信号反馈给主控芯片30后转换成MIPI信号，经过 MIPI信号切换芯片34切换成三组MIPI通道控制后置摄像头，后置摄像头开始工作后，将其对准目标用户获取面部或身体的图像数据后保存在存储装置330中，最终，可将虹膜图像数据、面部或身体图像数据与目标用户的其它信息综合以建立身份档案，在后续使用时，通过获取目标用户的虹膜图像配合面部或身体的图像即可查询到与其关联的身份信息，在智能终端300上实现虹膜解锁、门禁考勤、电子护照等功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种智能终端，其特征在于，包括：图像采集装置和显示装置，所述显示装置与所述图像采集装置的主控芯片连接，
所述图像采集装置包括：
主控芯片、第一摄像头、第二摄像头、虹膜摄像头以及MIPI信号切换芯片；
所述第一摄像头与所述主控芯片连接；
所述第二摄像头和所述虹膜摄像头分别通过所述MIPI信号切换芯片与所述主控芯片连接，
其中，
所述主控芯片通过二组MIPI通道与所述第一摄像头连接，所述主控芯片通过三组MIPI通道经由所述MIPI信号切换芯片分别与所述第二摄像头和所述虹膜摄像头连接；
所述MIPI信号切换芯片用于实现从所述主控芯片通过三组MIPI通道与所述第二摄像头连接的状态到所述主控芯片通过三组MIPI通道中的二组MIPI通道与所述虹膜摄像头连接的状态之间的切换；
所述第一摄像头为前部摄像头，并且所述第二摄像头和所述虹膜摄像头均为背部摄像头；
其中，所述智能终端还包括配置有客户端程序的存储装置，所述存储装置与所述主控芯片连接，所述显示装置具有触控功能，所述客户端程序的控制界面响应于用户在所述显示装置上点击所述虹膜摄像头的应用图标生成第一控制信号，并将所述第一控制信号反馈至所述主控芯片，所述主控芯片将所述第一控制信号转换成第一MIPI信号，所述MIPI信号切换芯片响应于所述第一MIPI信号通过二组MIPI通道控制所述虹膜摄像头获取目标用户的第一图像数据；以及所述控制界面响应于用户在所述控制界面上点击所述第二摄像头的应用图标生成第二控制信号，并将所述第二控制信号反馈至所述主控芯片，所述主控芯片将所述第二控制信号转换成第二MIPI信号，所述MIPI信号切换芯片响应于所述第二MIPI信号通过三组MIPI通道控制所述第二摄像头获取所述目标用户的第二图像数据，
所述智能终端还用于根据所述第一图像数据和所述第二图像数据建立所述目标用户的身份档案。
2.根据权利要求1所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括壳体，所述显示装置设于所述壳体的一侧壁体，所述第一摄像头设于所述壳体的与所述显示装置同侧的壁体上，所述第二摄像头和所述虹膜摄像头均设于所述壳体的相对设置所述显示装置的一侧壁体上。
3.根据权利要求2所述的智能终端，其特征在于，所述图像采集装置的红外光源设于所述壳体的与所述虹膜摄像头同侧的壁体上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能终端，其特征在于，所述主控芯片运行所述客户端程序控制MIPI信号切换芯片的切换。
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