CN110798675A - 一种摄像模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像模组，包括3D摄像模块、红外2D摄像模块、红外光源模块、光源驱动单元电路和同步信号处理单元电路；所述光源驱动单元电路用于接收来自所述3D摄像模块或所述同步信号处理单元电路的同步信号，控制所述红外光源模块工作；所述同步信号单元电路用于接收所述3D摄像模块的所述同步信号，并产生与所述同步信号相对应的第二同步信号以控制所述红外2D摄像模块与所述3D摄像模块、所述红外光源模块同步工作。使得3D摄像模块和红外2D摄像模块共用一个红外光源模块，充分利用红外光源模块的光源亮度，解决了现有技术中不同摄像模块在使用不同红外光源照明时因照明非同步问题导致的画面闪烁灯问题。

Description

一种摄像模组
技术领域
本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种摄像模组。
背景技术
在人脸识别技术领域，传统的识别技术是基于单个摄像头2D图像可以对人的面部调整、规定动作等进行匹配和识别，从而可以判断当前动作对应的操控指令。然而此技术的局限性在于在识别过程中无法分别特征来源是真实目标还是照片，并且只能识别出少数动作，而且对动作的姿态有着较为严格的要求。从而用户体验很差，容易出现过多的误操作造成危害。
随着识别技术的发展，目前也出现了基于双/多摄像头的识别技术，其基于三角定位原理，可以根据目标物在固定间距的两个或多个摄像头上成像坐标的差异，从而计算出目标物的距离深度。此技术计算的距离深度分辨率虽然可以根据摄像头的像素提升，但随着环境光变化对此技术产生的影响较大，并且在一些复杂应用领域例如车载成像领域，由于车载复杂工况下可能产生的摄像头间相对位置的偏移对深度计算的角度造成较大影响，同时算法上也需要进行图像范围内所有目标物进行特性提取和匹配，计算量较大，对处理器的要求较高，导致系统进行用户信息比对的时间较长，用户的体验感会变差。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种摄像模组，解决不同镜头使用同一个光源时光源照明不同步的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种摄像模组，包括3D摄像模块、红外2D摄像模块、红外光源模块、光源驱动单元电路和同步信号处理单元电路；
所述光源驱动单元电路用于接收来自所述3D摄像模块或所述同步信号处理单元电路的第一同步信号，控制所述红外光源模块工作；
所述同步信号单元电路用于接收所述3D摄像模块的所述第一同步信号，并产生与所述第一同步信号相对应的第二同步信号以控制所述红外2D摄像模块与所述3D摄像模块、所述红外光源模块同步工作。
根据本发明的一个方面，所述3D摄像模块为TOF3D摄像模块，包括TOF感应芯片和配置在所述感应芯片的第一镜头；
所述TOF感应芯片产生所述第一同步信号至所述光源驱动单元电路和/或所述同步信号处理单元电路。
根据本发明的一个方面，所述红外2D摄像模块包括红外CMOS图像传感芯片和配置在所述红外CMOS图像传感芯片上的第二镜头。
根据本发明的一个方面，所述红外光源模块包括照明组件和用于固定所述照片组件的基板。
根据本发明的一个方面，所述照明组件为LED或VCSEL。
根据本发明的一个方面，所述红外2D摄像模块的拍摄范围位于所述3D摄像模块的拍摄范围之中。
根据本发明的一个方面，所述摄像模组还包括处理芯片，所述处理芯片用于接收所述3D摄像模块和所述红外摄像模块输出的图像信号进行处理。
本发明的一个方案，源驱动单元电路用于接收来自3D摄像模块或同步信号处理单元电路的第一同步信号，控制红外光源模块工作。同步信号单元电路用于接收3D摄像模块的第一同步信号，并产生与第一同步信号相对应的第二同步信号以控制红外2D摄像模块与3D摄像模块、红外光源模块同步工作。使得3D摄像模块和红外2D摄像模块共用一个红外光源模块，充分利用红外光源模块的光源亮度，解决了现有技术中不同摄像模块在使用不同红外光源照明时因照明非同步问题导致的画面闪烁灯问题。
附图说明
图1示意性表示根据本发明一种实施方式的摄像模组的结构组成图；
图2示意性表示根据本发明一种实施方式的摄像模组的连接示图；
图3示意性表示根据本发明第二种实施方式的摄像模组的连接示图；
图4示意性表示根据本发明一种实施方式的3D摄像模块产生的第一同步信号；
图5示意性表示根据与所述图4中第一同步信号相对应的第二同步信号；
图6示意性表示根据本发明中一种实施方式的摄像模组的工作范围示图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员而言，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。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
结合图1、图2和图3所示，本发明的摄像模组包括3D摄像模块1、红外2D摄像模块2、红外光源模块3、光源驱动单元电路4和同步信号处理单元电路5。
本发明的摄像模组，光源驱动单元电路4用于接收来自3D摄像模块1或同步信号处理单元电路5的第一同步信号，控制红外光源模块3工作。同步信号单元电路5用于接收3D摄像模块1的第一同步信号，并产生与第一同步信号相对应的第二同步信号以控制红外2D摄像模块2与3D摄像模块1、红外光源模块3同步工作。
本发明的摄像模组，按照上述设置，使得3D摄像模块1和红外2D摄像模块2共用一个红外光源模块3，从而解决了现有技术中不同摄像模块在使用不同红外光源照明时因照明非同步问题导致的画面闪烁灯问题。
如图2、图4和图5所示，根据本发明一种实施方式，本发明的3D摄像模块1输出第一同步信号a至同步信号处理单元电路5，同步信号处理单元电路5将第一同步信号a输出给光源驱动单元电路4，再由光源驱动单元电路4控制红外光源模块3按照第一同步信号a的控制模式进行工作照明。如此同时，同步信号处理单元电路5还根据接收到的第一同步信号a生成第二同步信号b输出至红外2D摄像模块2，以使红外2D摄像模块2能够保持同步共用红外光源模块3进行曝光并输出图像信号。
结合图3-图5所示，根据本发明的第二种方式，本发明的3D摄像模块1输出第一同步信号a给光源驱动单元电路4，由光源驱动单元电路4控制红外光源模块3按照第一同步信号a的控制模式进行工作照明。本发明的3D摄像模块1还同时输出第一同步信号a至同步信号处理单元电路5，同步信号处理单元电路5根据接收到的第一同步信号a生成第二同步信号b输出至红外2D摄像模块2，以使红外2D摄像模块2能够保持同步共用红外光源模块3进行曝光并输出图像信号。
结合图4和图5所示。同步信号处理单元电路5对第一同步信号a的处理生成第二同步信号B方法包含：区分3D摄像模块1提供的多相位多个同步信号，进行合并生成对应红外2D摄像单同步信号。
根据本发明的一种实施方式，3D摄像模块1为TOF3D摄像模块，包括TOF感应芯片11和配置在感应芯片11的第一镜头12。TOF感应芯片11产生第一同步信号a至光源驱动单元电路4和/或同步信号处理单元电路5。以使TOF感应芯片11控制的第一同步信号a控制红外光源模块3发出光线，TOF感应芯片11在接收到返回的光线后转换成图像电信号，TOF感应芯片11从第一同步信号a发出到接收到返回光线而形成图像的时间可统计，第一镜头12用于收敛红外光源模块3照射到目标物上返回的光线。
根据本发明的一种实施方式，红外2D摄像模块2包括红外CMOS图像传感芯片21和配置在红外CMOS图像传感芯片21上的第二镜头22。红外CMOS图像传感芯片21用于感应光线转换成电信号，第二镜头22用于收敛红外光源模块3照射到目标物上返回的光线。本发明的红外光源模块3包括照明组件和用于固定所述照片组件的基板。照明组件为LED或VCSEL，基板可以为线路板或者金属基板。
如图6所示，其中A表示红外2D摄像模块2的拍摄范围，可用于人脸识别、状态监控。B表示3D摄像模块1的拍摄范围，可用于手势识别等。C表示红外光源模块3的照明范围。本发明的摄像模组，红外2D摄像模块2的拍摄范围位于3D摄像模块1的拍摄范围之中。3D摄像模块1的拍摄范围与红外2D摄像模块2的拍摄范围具有重叠区域，此重叠区域的拍摄信息复用，可以提高识别的精确度。
本发明的摄像模组还包括处理芯片，处理芯片用于接收3D摄像模块1和红外摄像模块2输出的图像信号进行处理，并集成相应的算法，对人或目标物的特征，以及行为动作进行识别，算法可以对相应的状态进行判断，并将判断之后的结果传输给后端配置的执行单元，起到相应的预警、启动指令或动作等操控或安全机制。
本发明的摄像模组可设置在汽车方向盘上，汽车中控、等车辆内位置，通过装置的装配角度，以调节视场角覆盖到驾驶员以及有监控或操控需求的区域，并结合相应的算法及应用软件，以实现人脸识别、疲劳监控、活体识别、手势识别等需要采用深度数据的检测功能。本发明的摄像模组还可设置在汽车门柱上，用于乘客身份认证及自动解锁开门等功能。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括3D摄像模块(1)、红外2D摄像模块(2)、红外光源模块(3)、光源驱动单元电路(4)和同步信号处理单元电路(5)；
所述光源驱动单元电路(4)用于接收来自所述3D摄像模块(1)或所述同步信号处理单元电路(5)的第一同步信号，控制所述红外光源模块(3)工作；
所述同步信号单元电路(5)用于接收所述3D摄像模块(1)的所述第一同步信号，并产生与所述第一同步信号相对应的第二同步信号以控制所述红外2D摄像模块(2)与所述3D摄像模块(1)、所述红外光源模块(3)同步工作。
2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述3D摄像模块(1)为TOF3D摄像模块，包括TOF感应芯片(11)和配置在所述感应芯片(11)的第一镜头(12)；
所述TOF感应芯片(11)产生所述第一同步信号至所述光源驱动单元电路(4)和/或所述同步信号处理单元电路(5)。
3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述红外2D摄像模块(2)包括红外CMOS图像传感芯片(21)和配置在所述红外CMOS图像传感芯片(21)上的第二镜头(22)。
4.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述红外光源模块(3)包括照明组件和用于固定所述照片组件的基板。
5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，所述照明组件为LED或VCSEL。
6.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其特征在于，所述红外2D摄像模块(2)的拍摄范围位于所述3D摄像模块(1)的拍摄范围之中。
7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括处理芯片，所述处理芯片用于接收所述3D摄像模块(1)和所述红外摄像模块(2)输出的图像信号进行处理。
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