CN110620903B - 摄像头模组、图像采集系统和输出图像数据的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种摄像头模组，属于图像技术领域。该摄像头模组包括摄像头传感器、数据复制模块、多个串行器，摄像头传感器用于感应光信号，将光信号转换为并行的电信号，数据复制模块用于复制并行的电信号，串行器用于将并行的电信号加串形成串行的电信号，摄像头传感器与数据复制模块电连接，数据复制模块分别与多个串行器电连接，每个串行器包括一个用于连接线缆的出端口。采用本申请，可以通过多个串行器输出图像数据，进而可以在使用辅助驾驶系统时，减少交通事故发生的情况出现。

Description

摄像头模组、图像采集系统和输出图像数据的方法

技术领域

本申请涉及图像技术领域，特别涉及一种摄像头模组、图像采集系统和输出图像数据的方法。

背景技术

目前，汽车工业正在走向智能化驾驶，为了满足汽车的智能化驾驶，需要有各种类型的传感器来感知汽车的外部环境，在各种类型的传感器中摄像头模组是实现智能化驾驶的基础。例如，通过摄像头模组可以进行车道偏离预警、交通标志识别、车道保持辅助、全景泊车等。

在相关技术中，如图1所示，摄像头模组中包括摄像头传感器和一个串行器，摄像头传感器感应光信号，转换为多路并行的电信号，发送至串行器进行加串处理，得到一路串行的电信号，发送至图像处理模组，由图像处理模组进行处理。

作为智能化驾驶的关键传感器，摄像头传感器需要持续输出图像数据。由于摄像头模组仅能输出一路串行的电信号，若传输线路中断，则会使图像数据丢失，所以无法对车辆进行控制，进而有可能会导致交通事故发生。

发明内容

为了减少交通事故发生的可能性的问题，本申请提供了一种摄像头模组、图像采集系统和输出图像数据的方法。

第一方面，本申请提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括摄像头传感器、数据复制模块、多个串行器。摄像头传感器包括感光点，感光点用于感应光信号，将光信号转换为并行的电信号。数据复制模块用于复制并行的电信号。串行器用于将并行的电信号加串形成串行的电信号。摄像头传感器与数据复制模块电连接，数据复制模块分别与多个串行器电连接；每个串行器包括一个用于连接线缆的出端口。这样，由于包括多个串行器，每个串行器均可以输出一路串行的电信号，所以不再是输出一路串行的电信号，可以降低图像数据丢失的可能性，进而可以降低交通事故发生的可能性。

在一种可能的实施方式中，摄像头模组还可以包括监控模块；监控模块与每个串行器电连接，监控模块与数据复制模块电连接。监控模块用于对摄像头模组连接的多个图像处理模组进行状态监控。图像处理模组的状态可以为正常状态或者异常状态。其中，在实现摄像头模组与图像处理模组连接时，可以是摄像头模组中的串行器的出端口连接线缆，线缆的另一端连接图像处理模组。摄像头模组中的串行器的数目与图像处理模组的数目相同，每个串行器的出端口通过线缆连接一个图像处理模组，且每个串行器连接的图像处理模组不相同。这样，监控模块可以监控摄像头模组连接的图像处理模组的状态，进而摄像头模组可以获取到图像处理模组的状态，进而可以基于图像处理模组的状态，决定将串行的电信号输出至那个图像处理模组。

在一种可能的实施方式中，监控模块中包括多个计数器，多个计数器的数目与多个串行器的数目相同，那么多个计数器的数目与图像处理模组的数目相同。监控模块通过计数器对摄像头模组连接的多个图像处理模组进行状态监控。这样，监控模块可以通过其中的计数器来监控图像处理模组的状态。

在一种可能的实施方式中，摄像头模组中还包括数据前期处理模块，摄像头传感器与数据前期处理模块电连接，数据前期处理模块与数据复制模块电连接，数据前期处理模块，用于对并行的电信号添加检验码。这样，通过数据前期处理模块的处理，可以保证图像原始数据传输的完整性和正确性。

第二方面，本申请提供一种图像采集系统，图像采集系统包括如第一方面的摄像头模组和多个图像处理模组，图像处理模组的数目与摄像头模组中的串行器的数目相同；摄像头模组通过每个串行器与一个图像处理模组连接，且每个串行器连接的图像处理模组不相同；每个图像处理模组包括解串器和图像处理器，解串器与图像处理器电连接，解串器用于将串行的电信号解串为并行的电信号，图像处理器用于对并行的电信号进行目标处理，其中，目标处理指能影响图像效果的处理。这样，由于摄像头模组包括多个串行器，每个串行器均可以输出一路串行的电信号，所以多个串行器可以输出多路串行的电信号，进而可以降低串行的电信号丢失的情况发生。而且每个串行器连接一个图像处理模组，图像处理模组也是多个，即使其中一个图像处理模组出现异常，其他图像处理模组也能使用，进一步可以减少串行的电信号(即图像数据)丢失的情况发生。

在一种可能的实施方式中，每个图像处理模组包括心跳存活模块；每个心跳存活模块与所属的图像处理模组中的解串器电连接，每个心跳存活模块用于摄像头模组确定心跳存活模块所属的图像处理模组的状态。

在一种可能的实施方式中，每个心跳存活模块包括一个寄存器。

第三方面，提供了一种输出图像数据的方法，该方法应用于第一方面所述的摄像头模组，所述摄像头模组包括摄像头传感器、数据复制模块和多个串行器，该方法包括：所述摄像头传感器感应到光信号，将光信号转换为并行的电信号，传输至所述数据复制模块，所述数据复制模块将所述并行的电信号复制为多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器，每个串行器将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号，将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出到图像处理模组。

本申请所示的方案，摄像头传感器中的感光点感应到光信号，将光信号转换为并行的电信号。然后摄像头传感器将并行的电信号传输至数据复制模块，数据复制模块可以用于复制出多路并行的电信号。将每路并行的电信号传输至不同的串行器。每个串行器可以将接收到并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号，将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出至图像处理模组。这样，由于可以输出多路串行的电信号，所以可以减少图像数据丢失的可能性。

在一种可能的实施方式中，该摄像头模组还包括监控模块，该方法还包括：所述监控模块接收任一图像处理模组发送的配置信息，所述配置信息用于指示串行器输出电信号的出端口。所述监控模块根据所述配置信息，确定串行器输出电信号的出端口，向所述数据复制模块发送串行器的出端口的设置信息。所述数据复制模块将所述并行的电信号复制出多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器，包括：所述数据复制模块将所述并行的电信号复制得到N路并行的电信号，将所述N路并行的电信号分别传输至所述设置信息所指示的出端口所属的串行器。

本申请所示的方案，摄像头模组中还包括监控模块，在摄像头模组与图像处理模组连接之后，管理摄像头模组的系统(如车辆的控制系统等)可以向某个图像处理模组发送配置信息。配置信息可以用于指示串行器输出电信号的出端口，也即配置信息可以用于指示哪个串行器输出电信号。该图像处理模组接收到配置信息后，可以将配置信息发送至连接的串行器。串行器接收该配置信息，将配置信息发送至监控模块。监控模块可以使用接收到的配置信息，确定串行器输出电信号的出端口。然后监控模块使用确定出的出端口，生成设置信息。监控模块将设置信息发送至数据复制模块。数据复制模块接收到监控模块发送的设置信息后，可以在设置信息中解析得到出端口的标识。然后数据复制模块使用出端口的标识，确定该出端口的标识所属的串行器。若数据复制模块确定出的串行器是N个，则可以基于自身接收自摄像头传感器的并行的电信号，将并行的电信号复制得到N路并行的电信号。然后数据复制模块将N路并行的电信号分别传输至数据复制模块确定出的串行器。

在一种可能的实施方式中，所述配置信息指示的出端口的数目为1，所述配置信息还用于指示单端口切换输出；该方法还包括：当所述监控模块检测到当前出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，控制所述数据复制模块输出并行的电信号至除所述当前出端口所属的串行器之外的任一串行器。

这样，在单端口切换输出时，监控设备检测到当前出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，可以控制数据复制模块输出并行的电信号至除当前出端口所属的串行器之外的任一串行器。这样，不仅可以降低功耗，而且可以避免图像数据的泄露。

在一种可能的实施方式中，所述配置信息指示的出端口的数目为多个，所述配置信息还用于指示多端口保护输出；该方法还包括：当所述监控模块在检测到第一串行器的出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，控制所述数据复制模块暂停将并行的电信号输出至所述第一串行器，当所述监控模块在检测到所述第一串行器的出端口连接的图像处理模组从异常状态变更为正常状态时，控制所述数据复制模块恢复将并行的电信号输出至所述第一串行器。

本申请所示的方案，配置信息指示的出端口的数目为多个，且指示多端口保护输出，说明在摄像头模组中某个串行器的出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，可以中断该出端口的输出，以防止数据泄露。在该出端口连接的图像处理模组从异常状态更换为正常状态时，可以恢复该出端口的输出，实现多端口的输出。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：所述监控模块接收每个图像处理模组周期性发送的心跳报文，根据接收心跳报文的情况，确定所述多个图像处理模组的状态，所述状态为正常状态或者异常状态。或者，所述监控模块周期性从每个图像处理模组中读取寄存器；根据读取寄存器的情况，确定所述每个图像处理模组的状态，所述状态为正常状态或者异常状态。

这样，基于上述两种情况，监控模块均可以得到图像处理模组的状态。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例中，摄像头模组可以包括摄像头传感器、数据复制模块和多个串行器，摄像头传感器与数据复制模块电连接，数据复制模块与多个串行器电连接，每个串行器包括一个用于连接线缆的出端口，该出端口用于通过线缆连接图像处理模组，用于实现摄像头模组与图像处理模组的连接。摄像头传感器可以用于感应光信号，将光信号转换为并行的电信号。数据复制模块用于复制并行的电信号，以使每个串行器中均有串行的电信号传输。串行器可以用于将并行的电信号转换为串行的电信号。这样，由于摄像头模组包括多个串行器，每个串行器均可以输出一路串行的电信号，所以多个串行器可以输出多路串行的电信号，进而可以减少串行的电信号丢失的情况发生，进而可以在使用辅助驾驶系统时，减少交通事故发生的情况出现。

附图说明

图1是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图4是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图5是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图6是本申请一个示例性实施例提供的摄像头模组的结构框图；

图7是本申请一个示例性实施例提供的图像采集系统的结构框图；

图8是本申请一个示例性实施例提供的图像采集系统的结构框图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的图像采集系统的结构框图；

图10是本申请一个示例性实施例提供的输出图像数据的方法流程图；

图11是本申请一个示例性实施例提供的输出图像数据的方法流程图。

图示说明

摄像头模组1 摄像头传感器11

数据复制模块12 串行器13

监控模块14 计数器141

数据前期处理模块15 图像处理模组2

解串器21 图像处理器22

心跳存活模块23 后级处理模块24

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

为了便于对本申请实施例的理解，下面首先介绍所涉及到名词的概念：

1、辅助驾驶系统：利用安装于车辆上的各式各样的传感器，在第一时间收集车辆内外的环境数据，进行静、动态物体的辨别、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间内察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。

2、串行器/解串器：是高速数据通信中的接口电路，应用于点对点串行通信中。在发送端多路低速并行的信号被串行器转换成高速串行的信号，经过传输媒体(如线缆等)，发送至接收端。在接收端高速串行的信号被解串器重新转换成低速并行的信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大的降低通信成本。

3、摄像头传感器(也可以称为是感光元件)：摄像头传感器包括多个感光点，每个感光点感应光信号，将光信号转换为电信号。

4、图像处理器：又称为影像处理器。在图像采集的整个环节中，它负责接收摄像头传感器的原始信号数据。由于图像处理处理器是整个图像采集的第一步处理流程，所以对图像质量起着非常重要的作用。图像处理器的功能比较杂，基本上跟图像效果有关，图像处理器都会进行处理，其中比较有代表性的处理(此处理即后续提到的目标处理)是：扣暗电流(去掉底电流噪声)，线性化(解决数据非线性问题)，明暗法(shading，用于解决镜头带来的亮度衰减与颜色变化)，去坏点(去掉摄像头传感器中坏的感光点的数据)，去噪(去除噪声)，3A(自动白平衡，自动对焦，自动曝光)，gamma(亮度映射曲线，优化局部与整体对比度)，旋转(角度变化)，锐化(调整锐度)，缩放(放大缩小)，色彩空间转换(转换到不同色彩空间的处理)。另外，图像处理器的处理还可以包括颜色增强(调整颜色)，肤色增强(优化肤色表现)等。

5、电子控制器单元：又称为车辆的“行车电脑”，用途是控制车辆的行驶状态以及实现其各种功能。主要是利用各种传感器、总线的数据采集与交换，来判断车辆的状态以及司机的意图，并通过执行器来操控汽车。

在车辆的辅助驾驶系统中，摄像头传感器11作为关键的传感器，需要持续输出图像数据，所以如何保证其持续输出图像数据非常重要。所以本申请提供了一种能够输出多路信号的摄像头模组1。

如图2所示，本申请实施例提供了一种摄像头模组1，该摄像头模组1可以包括摄像头传感器11、数据复制模块12和多个串行器13。多个串行器13可以是2个串行器13，本申请实施例中以多个串行器13为两个串行器13为例进行说明的，图1中也仅示出了两个串行器13。摄像头传感器11可以与数据复制模块12电连接，数据复制模块12与多个串行器13中每个串行器13电连接。串行器13包括一个用于连接线缆的出端口，在该出端口连接线缆时，线缆的另一端可以连接图像处理模组2(图像处理模组2在后面进行描述)，这样，就可以将摄像头模组1与图像处理模组2建立连接，且由于摄像头模组1存在多个串行器13，所以可以将摄像头模组1与多个图像处理模组2建立连接。需要说明的是，线缆是光缆、电缆等的统称。

其中，摄像头传感器11包括感光点，感光点可以感应环境的光信号特征(比如颜色、强度等等)。然后摄像头传感器11通过光电转换，可以将光信号转换为并行的电信号。数据复制模块12用于复制并行的电信号。串行器13用于将并行的电信号加串处理形成一路串行的电信号，输出至图像处理模组2。

这样，由于摄像头模组1包括多个串行器13，每个串行器13均可以输出一路串行的电信号，所以多个串行器13可以输出多路串行的电信号，进而可以降低电信号(即图像数据)丢失的情况发生。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，摄像头模组1还可以包括监控模块14，监控模块14可以与每个串行器13电连接，监控模块14可以与数据复制模块12电连接。监控模块14用于对摄像头模组1连接的多个图像处理模组2的状态进行监控，图像处理模组2的状态可以为正常状态或者异常状态。其中，在实现摄像头模组1与图像处理模组2连接时，可以是摄像头模组1中的串行器13的出端口连接线缆，线缆的另一端连接图像处理模组2。摄像头模组1中的串行器13的数目与图像处理模组2的数目相同，每个串行器13的出端口通过线缆连接一个图像处理模组2，且每个串行器13连接的图像处理模组2不相同。

这样，监控模块14可以监控摄像头模组1连接的图像处理模组2的状态，进而摄像头模组1可以获取到图像处理模组2的状态，进而可以基于图像处理模组2的状态，决定将串行的电信号输出至那个图像处理模组2(得到该结论的原因在后文有描述)。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，监控模块14中包括多个计数器141，多个计数器141的数目与多个串行器13的数目相同。例如，在多个串行器13的数目为2时，多个计数器141的数目也为2。监控模块14通过计数器141对摄像头模组1连接的多个图像处理模组2进行状态监控。其中，在实现摄像头模组1与图像处理模组2连接时，可以是摄像头模组1中的串行器13的出端口连接线缆，线缆的另一端连接图像处理模组2。摄像头模组1中的串行器13的数目与图像处理模组2的数目相同，每个串行器13的出端口通过线缆连接一个图像处理模组2，且每个串行器13连接的图像处理模组2不相同。每个计数器141用于监控一个图像处理模组2的状态，且每个计数器141监控不相同的图像处理模组2。需要说明的是，计数器141可以是通过软件实现，也可以通过硬件实现。

这样，监控模块14可以通过其中的计数器141来监控图像处理模组2的状态。

在一种可能的实施方式中，如图5所示，摄像头模组1中还可以包括数据前期处理模块15。摄像头传感器11可以与数据前期处理模块15电连接，数据前期处理模块15与数据复制模块12电连接。数据前期处理模块15可以用于对并行的电信号加检验码，具体处理是对并行的电信号进行多项式计算，将得到的结果放在最后面。摄像头模组1将并行的电信号传输给图像处理模组2后，图像处理模组2也可以执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。另外，数据前期处理模块15还可以对并行的电信号进行长距离传输的编码处理、扰码处理和加水印处理。其中，扰码处理可以用于降低电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)辐射，加水印处理可以避免图像被篡改。

这样，通过数据前期处理模块15的处理，可以保证图像原始数据传输的完整性和正确性。

在一种可能的实施方式中，如图6所示，摄像头模组1中还可以包括数据前期处理模块15和监控模块14。摄像头传感器11可以与数据前期处理模块15电连接，数据前期处理模块15与数据复制模块12电连接。监控模块14可以与每个串行器13电连接，监控模块14可以与数据复制模块12电连接。监控模块14用于对摄像头模组1连接的多个图像处理模组2的状态进行监控，数据前期处理模块15可以用于对并行的电信号加检验码、进行长距离传输的编码处理、扰码处理和加水印处理。

这样，通过数据前期处理模块15的处理，可以保证图像原始数据传输的完整性和正确性。通过监控模块14可以监控到摄像头模组1连接的图像处理模组2的状态。

需要说明的是，上述图2至图6的摄像头模组1中，数据复制模块12、多个串行器13、监控模块14、数据前期处理模块15可以使用单独的芯片实现，也可以是集成到同一芯片上实现。另外，也可以是数据前期处理模块15、数据复制模块12和监控模块14集成到同一芯片上实现，多个串行器13集成到同一芯片上实现。

还需要说明的是，上述并行的电信号、串行的电信号均可以认为是图像的原始数据，而经过图像处理模组2处理得到图像后，可以认为是图像数据。

本申请实施例中，摄像头模组1可以包括摄像头传感器11、数据复制模块12和多个串行器13，摄像头传感器11与数据复制模块12电连接，数据复制模块12与多个串行器13电连接，每个串行器13包括一个用于连接线缆的出端口，该出端口用于通过线缆连接图像处理模组2，用于实现摄像头模组1与图像处理模组2的连接。摄像头传感器11可以用于感应光信号，将光信号转换为并行的电信号。数据复制模块12用于复制并行的电信号，以使每个串行器13中均有串行的电信号传输。串行器13可以用于将并行的电信号转换为串行的电信号。这样，由于摄像头模组1包括多个串行器13，每个串行器13均可以输出一路串行的电信号，所以多个串行器13可以输出多路串行的电信号，进而可以减少串行的电信号丢失的情况发生，进而可以在使用辅助驾驶系统时，减少交通事故发生的情况出现。

本申请另一实施例还提供了一种图像采集系统，如图7所示(示出在图6所示的摄像头模组1)，该图像采集系统可以包括上述图2至图6任一所示的摄像头模组1和多个图像处理模组2。摄像头模组1通过每个串行器13与一个图像处理模组2连接，且每个串行器13连接的图像处理模组2不相同。多个图像处理模组2的数目与摄像头模组1中的串行器13的数目相同。

每个图像处理模组2中包括解串器21和图像处理器22，解串器21与图像处理器22电连接。在摄像头模组1与图像处理模组2进行连接时，可以是摄像头模组1中的串行器13与图像处理模组2中的解串器21通过线缆连接。

解串器21可以用于将摄像头模组1传输的串行的电信号解串为并行的电信号，传输至图像处理器22。图像处理器22用于对并行的电信号进行目标处理，目标处理可以包括多种处理，具体可以指能影响图像效果的处理(见前文中的描述)，如线性化数据、去噪声、锐化等。图像处理器22对并行的电信号进行目标处理后可以得到图像数据。

这样，由于摄像头模组1包括多个串行器13，每个串行器13均可以输出一路串行的电信号，所以多个串行器13可以输出多路串行的电信号，进而可以降低串行的电信号丢失的情况发生。而且每个串行器13连接一个图像处理模组2，图像处理模组2也是多个，即使其中一个图像处理模组2出现异常，其他图像处理模组2也能使用，进一步可以减少串行的电信号丢失的情况发生。

在一种可能的实施方式中，如图8所示，在图7的基础上每个图像处理模组2还包括心跳存活模块23。每个心跳存活模块23与其所属的图像处理模组2中的解串器21电连接。心跳存活模块23用于摄像头模组1监控该心跳存活模块23所属的图像处理模组2的状态。

需要说明的是，由于串行器13与解串器21通过线缆连接，心跳存活模块23与解串器21电连接。心跳存活模块23的心跳报文从心跳存活模块23发出，经过解串器21、解串器21与串行器13之间的线缆、串行器13，发送至监控模块14，监控模块14基于接收心跳报文的情况，确定图像处理模组2的状态。所以监控模块14在检测图像处理模组2的状态时，实际上检测的是解串器21、串行器13与解串器21之间的线缆、串行器13的状态。

另外，对于任一图像处理模组2，为了监控模块14还能监控到图像处理器22的状态，心跳存活模块23可以与该图像处理器22连接，而不与解串器21连接。这样，心跳报文从心跳存活模块23发出，经过图像处理器22、解串器21、解串器21与串行器13之间的线缆、串行器13，发送至监控模块14，监控模块14基于接收心跳报文的情况，确定图像处理模组2的状态。所以监控模块14在检测图像处理模组2的状态时，实际上检测的是图像处理器22、解串器21、串行器13与解串器21之间的线缆、串行器13的状态。

当然上述也有可能是心跳存活模块23存在故障，心跳存活模块23没有发出心跳报文。

在一种可能的实施方式中，每个心跳存活模块23包括一个寄存器，监控模块14通过读取心跳存活模块23中的寄存器，确定心跳存活模块23所属的图像处理模组2的状态(详细过程在后文进行说明)。

这样，监控模块14可以从心跳存活模块23中的寄存器中，读取到图像处理模组2的状态。

在一种可能的实施方式中，将图像采集系统应用于车辆的辅助驾驶系统时，如图9所示，在图8的基础上，每个图像处理模组2还包括后级处理模块24，图像处理器22与后级处理器模块24电连接。图像采集系统还可以与电子控制器单元连接，具体是每个图像处理模组2中的后级处理模块24通过线缆与电子控制器单元连接。

后级处理模块24可以用于接收图像处理器22输出的图像数据，根据接收到的图像数据对图像中的物体进行识别，得到前方障碍物距离当前图像处理系统所属的车辆的距离。后级处理模块24可以基于该距离所属的距离范围与指令的对应关系，确定出该距离对应的指令。后级处理模块24可以将指令发送至电子控制器单元。电子控制器单元可以接收指令，控制执行器执行指令对应的处理。例如，后级处理模块24基于图像数据，确定前方障碍物距离图像处理模组2所属的车辆的距离对应的指令为减速指令，后级处理模块24可以向电子控制器单元发送减速指令。上述仅是一种指令的举例，凡是能使用图像数据确定的指令，后级处理模块24均可以进行处理。

另外，在摄像头模组1与多个图像处理模组2连接时，每个图像处理模组2中的后级处理模块24均会发送一个指令给电子控制器单元。电子控制器单元会接收到多个指令，电子控制器单元可以从其中获取一个指令控制执行。

需要说明的是，在图像采集系统中，数据复制模块12、多个串行器13、监控模块14、数据前期处理模块15可以使用单独的芯片实现，也可以是集成到同一芯片上实现。另外，也可以是数据前期处理模块15、数据复制模块12和监控模块14集成到同一芯片上实现，多个串行器13集成到同一芯片上实现。图像处理模组2也可以仅通过一个模块来实现，且该模块能实现解串器21、图像后处理器22的功能，该模块可以称为是图像处理模块。

还需要说明的是，上述并行的电信号、串行的电信号均可以认为是图像的原始数据，而经过图像处理器22处理得到图像后，可以认为是图像数据。

本申请实施例中，图像采集系统中包括摄像头模组1和图像处理模组2，摄像头模组1与多个图像处理模组2连接。这样，图像处理采集系统中图像处理模组2也不是单一模块，可以避免了图像处理模组2的单点故障。

本申请实施例中，还提供了一种输出图像数据的方法，该方法可以适用于上述图2至图6的摄像头模组1中。摄像头模组1中可以包括摄像头传感器11、数据复制模块12和多个串行器13。如图10所示，输出图像数据的方法的处理流程可以如下：

步骤1001，摄像头传感器11感应到光信号，将光信号转换为并行的电信号，传输至数据复制模块12。

本实施例中，摄像头传感器11包括多个感光点，每个感光点均能感应光信号。这样，摄像头传感器11可以感应到光信号。摄像头传感器11中每个感光点还对应有光电转换单元，摄像头传感器11将每个感光点感应的光信号通过光电转换，转换为电信号，这样，摄像头传感器11就得到并行的电信号。

然后摄像头传感器11可以将并行的电信号传输至连接的数据复制模块12。

步骤1002，数据复制模块12将并行的电信号复制为多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器13。

本实施例中，数据复制模块12可以接收摄像头传感器11传输的并行的电信号，然后基于要使用的串行器13的数目，确定需要复制的并行的电信号的数目。然后基于需要复制的并行的电信号的数目，复制出相应数目的并行的电信号。数据复制模块12将每路并行的电信号传输至不同的串行器13。

步骤1003，每个串行器13将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号，将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出到图像处理模组2。

本实施例中，对于接收到并行的电信号的每个串行器13，该串行器13可以将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到一路高速的串行的电信号。然后该串行器13可以将串行的电信号，通过自身连接线缆的出端口进行输出。

由于线缆的一端连接串行器13，另一端连接图像处理模组2中的解串器21，所以串行器13通过自身连接线缆的出端口输出串行的电信号后，可以输出至图像处理模组2。图像处理模组2中的解串器21接收到串行的电信号之后，可以将串行的电信号解串为并行的电信号。然后解串器21可以将并行的电信号传输至图像处理器22。图像处理器22接收到后，可以对并行的电信号进行目标处理(目标处理在前文已经描述，此处不再赘述)，得到完整的图像数据。图像处理器22可以将图像数据进行输出至后级处理模块24，或者直接进行输出。

在一种可能的实施方式中，摄像头模组1中还可以包括监控模块14，如图11所示，输出图像数据的方法可以如下：

步骤1101，摄像头传感器11感应到光信号，将光信号转换为并行的电信号，传输至数据复制模块12。

步骤1101的处理与步骤1001的处理完全相同，具体处理可以参见步骤1001的描述，此处不再赘述。

步骤1102，监控模块14接收任一图像处理模组2发送的配置信息，配置信息用于指示串行器13输出电信号的出端口。

本实施例中，在不同的场景下，可以设置不同的配置信息，配置信息可以用于指示串行器13输出电信号的出端口，也即配置信息可以用于指示哪个串行器13输出电信号。

配置信息可以有多种，以下给出四种：

第一种：配置信息用于指示单端口输出，指每时每刻仅有一个串行器13的出端口用于输出串行的电信号。例如，摄像头模组1包括两个串行器13，每个串行器13包括一个出端口，指定其中一个出端口为串行的电信号的输出端口。该种情况可以应用于仅有一个图像处理模组2的情况，将图像处理模组2与能输出串行的电信号的串行器13的出端口连接，或者应用于于每个串行器13均连接一个图像处理模组2，且连接的图像处理模组2不相同的情况。这样，每时每刻仅有一个串行器13的出端口在输出串行的电信号，而其他串行器13的出端口不会输出串行的电信号，不仅可以降低功耗，而且还可以避免图像数据的泄露。第一种可以避免图像数据的泄露的原因是：虽然摄像头模组1包括多个串行器13，但是仅有一个串行器13的出端口能输出串行的电信号，即便他人将数据读取设备与其他串行器13的出端口连接，由于其他串行器13的出端口不会输出串行的电信号，数据读取设备也不会读取到串行的电信号，所以可以避免图像数据的泄露。

第二种：配置信息用于指示单端口切换输出，指每时每刻仅有一个串行器13的出端口在输出串行的电信号。在该串行器13连接的图像处理模组2故障时，控制切换至另一个串行器13的出端口输出串行的电信号。该种情况可以应用于每个串行器13均连接一个图像处理模组2，且连接的图像处理模组2不相同的情况。这样，每时每刻仅有一个串行器13的出端口在输出串行的电信号，而其他串行器13的出端口不会输出串行的电信号，不仅可以降低功耗，而且还可以避免图像数据的泄露。

第三种：配置信息用于指示多个串行器13的端口均输出，指每时每刻多个串行器13中每个串行器13的出端口均可以输出串行的电信号。该种情况可以应用于强制向多个图像处理模组2输出串行的电信号的场景，在这种场景下每个串行器13的出端口均连接一个图像处理模组2，且连接的图像处理模组2不相同。

第四种：配置信息用于指示多端口输出保护，指多个串行器13中的出端口均输出串行的电信号，在多个串行器13中某个串行器13的出端口连接的图像处理模组2为异常状态时，关闭该串行器13的出端口的输出，不仅可以降低功耗，而且可以避免图像数据的泄露。

在摄像头模组1与图像处理模组2连接之后，管理摄像头模组1的系统(如车辆的控制系统等)可以向某个图像处理模组2发送配置信息。该图像处理模组2接收到配置信息后，可以将配置信息发送至连接的串行器13。串行器13接收该配置信息，将配置信息发送至监控模块14。这样，监控模块14可以接收到配置信息。

步骤1103，监控模块14根据配置信息，确定串行器13输出电信号的出端口，向数据复制模块12发送串行器13的出端口的设置信息。

本实施例中，监控模块14可以使用接收到的配置信息，确定串行器13输出电信号的出端口。然后监控模块14使用确定出的出端口，生成设置信息。监控模块14将设置信息发送至数据复制模块12。例如，串行器13的数目为2，即第一串行器13和第二串行器13，第一串行器13的出端口为端口1，第二串行器13的出端口为端口2。配置信息中指示的出端口为端口1，那么监控模块14确定出的出端口为端口1。监控模块14可以生成携带端口1的标识的设置信息。监控模块14可以向数据复制模块12发送该设置信息。

步骤1104，数据复制模块12将并行的电信号复制得到N路并行的电信号，将N路并行的电信号分别传输至设置信息所指示的出端口所属的串行器13。

本实施例中，数据复制模块12接收到监控模块14发送的设置信息后，可以在设置信息中解析得到出端口的标识。然后数据复制模块12使用出端口的标识，确定该出端口的标识所属的串行器13。若数据复制模块12确定出的串行器13是N个，则可以基于自身接收自摄像头传感器11的并行的电信号，将并行的电信号复制得到N路并行的电信号(此处原有一路并行的电信号，实际复制N-1路并行的电信号，总共是N路并行的电信号)。然后数据复制模块12将N路并行的电信号分别传输至数据复制模块12确定出的串行器13。例如，设置信息中携带的出端口是两个，则数据复制模块12可以复制一路并行的电信号，这样，可以得到两路并行的电信号，分别传输至两个出端口所属的串行器13。

步骤1105，接收到并行的电信号的串行器13将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号，将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出到图像处理模组2。

步骤1105的处理与步骤1003的处理完全相同，具体处理可以参见步骤1003的描述，此处不再赘述。

这样，在不同的配置信息下，可以使用不同的串行器13进行输出。

在一种可能的实施方式中，在上述步骤1102中，配置信息为第二种时，配置信息指示的出端口的数目为1，配置信息还指示单端口切换输出。监控模块14还可以控制切换输出并行的电信号的出端口，以下以串行器13的数目为2为例进行说明：

在本实施例中，若配置信息指示的是单端口切换输出，在摄像头模组1第一次上线时，配置信息中默认的出端口为第一串行器13的出端口。此时监控模块14可以将第一串行器13的出端口，通过设置信息通知给数据复制模块12。数据复制模块12可以将并行的电信号传输至第一串行器13，经过第一串行器13的加串处理，得到串行的电信号，传输至第一串行器13的出端口，输出至图像处理模组2。在此过程中，监控模块14可以持续监听第一串行器13连接的图像处理模组2的状态。具体可以是第一串行器13连接的图像处理模组2中的心跳存活模块23周期性发出心跳报文，经过解串器21、线缆传输至第一串行器13。第一串行器13再传输至监控模块14。监控模块14中包括计数器141，该计数器141每隔一定时长加1(该一定时长为心跳存储活模块23发送心跳报文的周期)。对于任一计数器141，在监控模块14接收到心跳存活模块13发送的心跳报文后，该心跳存活模块13所属的图像处理模组2对应的计数器141就做清零处理。计数器141有一定内存，若监控模块14多次(如两次等)未接收到心跳存活模块23发送的心跳报文，则该心跳存活模块23所属的图像处理模组2对应的计数器141会由于一直加1，导致溢出。进而监控模块14可以确定发生溢出的计数器141所对应的图像处理模组2处于异常状态。反之，若计数器141一直未溢出，可以确定该计数器141所属的图像处理模组2处于正常状态。

在监控模块14监听到第一串行器13连接的图像处理模组2的状态为异常状态时，监控模块14可以向数据复制模块12发送端口切换信息，在端口切换信息中携带切换后的出端口(后续可以称为是第二串行器13的出端口)。数据复制模块12接收到端口切换信息之后，在端口切换信息中解析得到第二串行器13的出端口。然后将并行的电信号发送至第二串行器13。这样，就可以实现单端口切换输出。另外，在数据复制模块12接收到端口切换信息之后，还可以向第二串行器13发送第一串行器13的出端口异常的标识，经过第二串行器13发送至第二串行器13连接的图像处理模组2。第二串行器13连接的图像处理模组2被唤醒，可以开始工作。此处开始工作指：第二串行器13连接的图像处理模组2中的心跳存活模块23周期性向监控模块14发送心跳报文、解串器21进行解串处理、图像处理器22开始处理并行的电信号等。

在监控模块14监听到第一串行器13连接的图像处理模组2的状态为正常状态时，则不做处理。

另外，上述是以摄像头模组1包括两个串行器13为例进行说明，在摄像头模组1包括的串行器13为多个时，在第一串行器13连接的图像处理器22处于异常状态时，可以在除第一串行器13的出端口之外的其他串行器13的出端口中随机或顺序选择一个出端口，作为切换后的出端口。

另外，上述监控模块14在确定图像处理模组2的状态时，图像处理模组2的心跳存活模块23中包括一个寄存器。监控模块14可以周期性读取心跳存活模块23中的寄存器，若第一串行器13连接的图像处理模组2中的寄存器无法被监控模块14读取，则监控模块14可以确定第一串行器13连接的图像处理模组2处于异常状态。反之，若第一串行器13连接的图像处理模组2中的寄存器能被监控模块14读取，则监控模块14可以确定第一串行器13连接的图像处理模组2处于正常状态。

在一种可能的实施方式中，在上述步骤1102中，配置信息为第四种时，配置信息指示的出端口的数目为多个，配置信息还用于指示多端口保护输出，监控模块14还可以控制切换输出并行的电信号的出端口，以下为串行器13的数目为2为例进行说明：

摄像头传感器11中包括的串行器13为第一串行器13和第二串行器13，当前第一串行器13和第二串行器13的出端口均用于输出并行的电信号。监控模块14可以持续监听第一串行器13连接的图像处理模组2的状态和第二串行器13连接的图像处理模组2的状态，持续监听的具体处理可以为：第一串行器13连接图像处理模组2中的心跳存活模块23可以周期性发出心跳报文，经过解串器21、线缆和第一串行器13，发送至监控模块14。同时第二串行器13连接的图像处理模组2中的心跳存活模块23也可以周期性发出心跳报文，经过解串器21、线缆和第二串行器13，发送至监控模块14。监控模块14可以基于其中的计数器141确定计数器141对应的图像处理模组2是否处于异常状态(判断方式前面已经进行描述，此处不再赘述)。

若监控模块14确定第一串行器13的出端口连接的图像处理模组2处于异常状态，则监控模块14可以向数据复制模块12发送暂停指示信息，该暂停指示信息用于指示暂停向第一串行器13发送并行的电信号，那么第一串行器13也就不会向第一串行器13连接的图像处理模组2发送串行的电信号。这样，不仅可以少复制并行的电信号，降低功耗，而且可以防止他人从第一串行器13的出端口获取串行的电信号，造成图像数据泄露。

后续监控模块14还可以持续监控第一串行器13连接的图像处理模组2的状态，在后续若第一串行器13连接的图像处理模组2可以周期性向监控模块14发送心跳报文，且监控模块14也能周期性接收到心跳报文，则说明第一串行器13连接的图像处理模组2处于正常状态。监控模块14可以向数据复制模块12发送恢复指示信息，该恢复指示信息用于指示恢复向第一串行器13发送的并行的电信号，那么第一串行器13可以向第一串行器13连接的图像处理模组2发送串行的电信号。这样又恢复多端口输出。

另外，上述监控模块14在确定图像处理模组2的状态时，图像处理模组2的心跳存活模块23中包括一个寄存器。监控模块14可以周期性读取心跳存活模块23中的寄存器，若第一串行器13连接的图像处理模组2中的寄存器无法被监控模块14读取，则监控模块14可以确定第一串行器13连接的图像处理模组2处于异常状态。反之，若第一串行器13连接的图像处理模组2中的寄存器能被监控模块14读取，则监控模块14可以确定第一串行器13连接的图像处理模组2处于正常状态。

需要说明的是，上述监控模块14通过图像处理模组2中的心跳存活模块23确定图像处理模组2的状态时，若图像处理模组2处于异常状态一定会被检测到。但是还同时会检测到摄像头模组1与图像处理模组2之间的线缆的状态，以及串行器13的状态。即便是线缆或者串行器13处于异常状态，由于串行的电信号传输不至图像处理模组2，图像处理模组2不能处理电信号，所以还是可以认为是图像处理模组2的状态为异常状态。

本申请实施例中，摄像头模组1可以包括摄像头传感器11、数据复制模块12和多个串行器13。摄像头传感器11可以感应到光信号，将光信号进行光电转换，转换为并行的电信号，然后传输至数据复制模块12。数据复制模块12可以将并行的电信号复制为多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器13，串行器13将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号。然后串行器13将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出至图像处理模组2。这样，由于摄像头模组1可以包括多个串行器13，每个串行器13均可以用于输出串行的电信号，所以不再是输出一路串行的电信号，可以降低图像数据丢失的可能性，进而可以降低交通事故发生的可能性。

需要说明的是，上述实施例中，摄像头传感器1中均是以两个串行器13为例进行说明，其他情况与之类似，不再赘述。

以上所述仅为本申请的一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组包括摄像头传感器、数据复制模块、多个串行器；

所述摄像头传感器用于感应光信号，将光信号转换为并行电信号；

所述数据复制模块用于通过复制所述并行电信号得到多路的并行电信号；

所述串行器用于将所述多路的并行电信号加串形成串行的电信号；

所述摄像头传感器的输出与所述数据复制模块的输入电连接，所述数据复制模块的输出与所述多个串行器的输入电连接；

每个串行器包括一个用于连接线缆的出端口。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括监控模块；

所述监控模块与每个串行器电连接；

所述监控模块的输出与所述数据复制模块的输入电连接；

所述监控模块用于对所述摄像头模组连接的多个图像处理模组进行状态监控。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述监控模块中包括多个计数器；

所述多个计数器的数目与所述多个串行器的数目相同；

所述监控模块通过计数器对所述摄像头模组连接的多个图像处理模组进行状态监控。

4.根据权利要求1至3任一所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组中还包括数据前期处理模块；

所述摄像头传感器的输出与所述数据前期处理模块的输入电连接；

所述数据前期处理模块的输出与所述数据复制模块的输入电连接；

所述数据前期处理模块，用于对并行的电信号添加检验码。

5.一种图像采集系统，其特征在于，所述图像采集系统包括如权利要求1至4任一所述的摄像头模组和多个图像处理模组，所述多个图像处理模组的数目与所述摄像头模组中的所述多个串行器的数目相同；

所述摄像头模组通过所述多个串行器与所述多个图像处理模组连接，且所述多个串行器中的每个串行器仅与所述多个图像处理模组中的一个图像处理模组连接，所述多个图像处理模组中的每个图像处理模组仅与所述多个串行器中的一个串行器连接；

所述多个图像处理模组中的每个图像处理模组包括解串器和图像处理器，所述解串器的输出与所述图像处理器的输入电连接；

所述解串器用于将所述串行器输出的串行的电信号解串为并行的电信号；

所述图像处理器用于对所述并行的电信号进行目标处理，其中，所述目标处理指能影响图像效果的处理。

6.根据权利要求5所述的图像采集系统，其特征在于，每个图像处理模组包括心跳存活模块；

每个心跳存活模块与所属的图像处理模组中的解串器电连接；

每个心跳存活模块用于所述摄像头模组确定心跳存活模块所属的图像处理模组的状态。

7.根据权利要求6所述的图像采集系统，其特征在于，每个心跳存活模块包括一个寄存器。

8.一种输出图像数据的方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至4任一所述的摄像头模组，所述摄像头模组包括摄像头传感器、数据复制模块和多个串行器，所述方法包括：

所述摄像头传感器感应到光信号，将光信号转换为并行的电信号，传输至所述数据复制模块；

所述数据复制模块将所述并行的电信号复制为多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器；

每个串行器将接收到的并行的电信号进行加串处理，得到串行的电信号，将串行的电信号经过连接线缆的出端口输出到图像处理模组。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述摄像头模组还包括监控模块；

所述方法还包括：

所述监控模块接收任一图像处理模组发送的配置信息，所述配置信息用于指示串行器输出电信号的出端口；

所述监控模块根据所述配置信息，确定串行器输出电信号的出端口，向所述数据复制模块发送串行器的出端口的设置信息；

所述数据复制模块将所述并行的电信号复制出多路并行的电信号，将每路并行的电信号传输至不同的串行器，包括：

所述数据复制模块将所述并行的电信号复制得到N路并行的电信号，将所述N路并行的电信号分别传输至所述设置信息所指示的出端口所属的串行器。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述配置信息指示的出端口的数目为1，所述配置信息还用于指示单端口切换输出；

所述方法还包括：

当所述监控模块检测到当前出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，控制所述数据复制模块输出并行的电信号至除所述当前出端口所属的串行器之外的任一串行器。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述配置信息指示的出端口的数目为多个，所述配置信息还用于指示多端口保护输出；

所述方法还包括：

当所述监控模块在检测到第一串行器的出端口连接的图像处理模组处于异常状态时，控制所述数据复制模块暂停将并行的电信号输出至所述第一串行器；

当所述监控模块在检测到所述第一串行器的出端口连接的图像处理模组从异常状态变更为正常状态时，控制所述数据复制模块恢复将并行的电信号输出至所述第一串行器。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述监控模块接收每个图像处理模组周期性发送的心跳报文；根据接收心跳报文的情况，确定所述多个图像处理模组的状态，所述状态为正常状态或者异常状态；或者；

所述监控模块周期性从每个图像处理模组中读取寄存器；根据读取寄存器的情况，确定所述每个图像处理模组的状态，所述状态为正常状态或者异常状态。

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