CN112615992B

CN112615992B - 摄像装置、车辆和后视镜

Info

Publication number: CN112615992B
Application number: CN202011510856.5A
Authority: CN
Inventors: 李激光; 苏水静; 吴佳杰; 孙牵宇; 许亮
Original assignee: Shanghai Sensetime Lingang Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sensetime Lingang Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112615992A; WO2022127169A1

Abstract

本公开提供一种摄像装置、车辆和后视镜。摄像装置包括壳体和安装于所述壳体的光学传感器组件、镜头以及遮光罩，所述遮光罩具有沿所述镜头的光轴方向设置的通孔，所述遮光罩在所述通孔的沿所述光轴方向的两个端部分别与所述镜头和所述光学传感器组件相接触。根据本公开的摄像装置结构简单、拍摄的影像画面质量高。

Description

摄像装置、车辆和后视镜

技术领域

本公开涉及摄像装置领域，更特别地涉及用于行驶工具内部(例如车辆内部)的摄像装置和包括该摄像装置的车辆，以及包括该摄像装置的后视镜。

背景技术

随着人工智能的发展，基于视觉技术的分析和决策被应用在越来越多的领域。例如在车辆领域，出现了各种基于图像或视频等信息的应用或功能，例如自动驾驶、人车智能交互、座舱娱乐、汽车共享租赁安全和汽车主动安全等。

然而，对于车内人员活动的识别和记录，还缺少较佳的解决方案。

一种可能的解决方案是使用摄像装置进行拍照和/或视频录制，然而，如何获取高质量的画面也是本领域亟待解决的问题。

公开内容

本公开提供一种能有效记录拍摄对象的状态的摄像装置和包括该摄像装置的车辆，以及包括该摄像装置的后视镜。

根据本公开的第一方面，提供一种摄像装置，其特征在于，包括壳体和安装于所述壳体的光学传感器组件、镜头以及遮光罩，

所述遮光罩具有沿所述镜头的光轴方向设置的通孔，所述遮光罩在所述通孔的沿所述光轴方向的两个端部分别与所述镜头和所述光学传感器组件相接触。

在至少一个实施方式中，所述壳体形成有镜头安装筒，所述镜头安装筒的在所述光轴方向上靠近所述壳体的外部的区域嵌有所述镜头，所述镜头安装筒的在所述光轴方向上靠近所述壳体的内腔的区域嵌有所述遮光罩。

在至少一个实施方式中，所述遮光罩在所述光轴方向上与所述镜头和所述光学传感器组件均过盈配合，所述遮光罩在径向上与所述镜头安装筒过盈配合。

在至少一个实施方式中，所述光学传感器组件包括传感器和主板，所述传感器安装于所述主板的朝向所述镜头的一侧，

所述遮光罩在所述通孔的轴向一端抵接到所述主板，所述传感器被罩设于所述遮光罩内。

在至少一个实施方式中，所述主板设有用于与外界传输信号的接头。

在至少一个实施方式中，所述接头为高速数据连接器。

在至少一个实施方式中，所述接头从所述壳体的一个侧面部分地伸出所述壳体。

在至少一个实施方式中，所述镜头与所述壳体螺纹连接。

在至少一个实施方式中，所述摄像装置还包括安装于所述壳体内的红外灯组件，所述红外灯组件设置于所述遮光罩的外部，所述红外灯组件被配置为根据所述光学传感器组件对环境光照强度的感测结果而选择性地提供红外光以进行补光。

在至少一个实施方式中，所述壳体包括凸出部，所述红外灯组件设置于所述凸出部内，所述凸出部形成有沿所述光轴方向的开口，所述红外灯组件的发光部至少部分从所述开口露出。

在至少一个实施方式中，所述开口处设有滤光片，所述滤光片对波长为850nm至1100nm的光的透光率不小于90％，和/或

所述开口处还形成有法兰部，所述法兰部覆盖所述滤光片的外周部分。

在至少一个实施方式中，所述红外灯组件包括红外灯和板状的红外灯电路板，所述红外灯电路板部分地与所述壳体相接触。

在至少一个实施方式中，所述红外灯电路板的外周部分与所述壳体接触，和/或所述红外灯电路板和所述壳体的接触区域的面积不小于所述红外灯电路板的表面积的1/4；和/或所述壳体内设置有环绕所述红外灯的遮挡块。

在至少一个实施方式中，所述主板控制所述传感器在光照强度大于阈值的情况下，选择使用加色模式采集彩色图像，以及在光照强度小于阈值的情况下，选择使用红外模式采集黑白图像。

在至少一个实施方式中，所述摄像装置用于为以下至少一种识别功能提供图像依据：

识别拍摄对象身份、识别拍摄对象年龄、识别拍摄对象表情、识别拍摄范围内有无目标对象和识别拍摄范围内有无遗留物品。

根据本公开的第二方面，提供一种车辆，其包括设置于车舱内的摄像装置，所述摄像装置为根据本公开的摄像装置。

在至少一个实施方式中，所述摄像装置设置于所述车舱内的后视镜的上方，和/或

所述摄像装置安装于所述车舱内的阅读灯的位置。

在至少一个实施方式中，所述车舱内设有护罩，所述摄像装置至少部分地容纳于所述护罩内；

所述护罩固定连接于所述车舱内的后视镜上方的顶棚，和/或所述护罩固定连接于所述车舱内的阅读灯的外壳。

在至少一个实施方式中，所述护罩上形成有卡扣，所述卡扣与所述车舱内的安装结构固定卡接。

根据本公开的第三方面，提供一种后视镜，包括：后视镜主体和如本公开的摄像装置，所述后视镜主体与所述摄像装置可拆卸地连接。

根据本公开的舱内摄像装置结构简单，拍摄的影像画面质量高。

根据本公开的车辆能有效记录和/或识别车内的图像。

根据本公开的后视镜具有摄像功能。

附图说明

图1是根据本公开的摄像装置安装于车顶棚的示意图。

图2是根据本公开的摄像装置安装于护罩内的示意图，图中仅示出了护罩的上半部。

图3是根据本公开的摄像装置的示意图。

图4是根据本公开的摄像装置的分解示意图。

图5是根据本公开的摄像装置的部分结构的剖视图。

附图标记说明：

C车顶棚；M后视镜；L阅读灯；S护罩；S1卡扣；

10摄像装置；11壳体；111前壳；112后壳；111a镜头口；111b开口；t镜头安装筒；t1内筒；t2外筒；f法兰部；

12镜头；13红外灯组件；130红外灯电路板；131红外灯；

14滤光片；15光学传感器组件；150主板；151接头；152传感器；16遮光罩；17、18螺钉。

具体实施方式

下面参照附图描述本公开的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本公开，而不用于穷举本公开的所有可行的方式，也不用于限制本公开的范围。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

以用于汽车车舱的摄像装置为例，参照图1至图5，介绍根据本公开的摄像装置。应当理解，本公开中，“摄像”包括拍摄视频和拍摄照片。

参照图1，根据本公开的摄像装置10例如可以安装于车舱内的顶部位置。可选地，对于舱内靠前(以车辆的前进方向为“前”)和靠上的区域安装有阅读灯L和后视镜M的车舱，摄像装置10例如可以安装于阅读灯L的前方、后视镜M的后方；又例如，摄像装置10可以安装于后视镜M的上部，这种情况下，摄像装置10属于后视镜的一部分，例如摄像装置10与后视镜主体可拆卸地连接；又例如，摄像装置10可以安装于后视镜M的上方的车顶棚C；又例如，摄像装置10可以固定连接于阅读灯L的外壳。在后视镜上方或阅读灯位置，能方便摄像装置10拍摄到车内较大区域的画面。当摄像装置10与后视镜M相连时，能节约车内的空间，也方便摄像装置10的固定。

可选地，摄像装置10部分地被护罩S包围。可选地，摄像装置10的安装角度使得镜头12(下文进一步介绍)的轴线(即光轴方向)相对于水平线略向下地倾斜，以使车舱内的乘员的座位位于其成像视野内。

参照图2，护罩S一方面对摄像装置10起到保护作用，另一方面起到了连接摄像装置10和车舱的作用。在本实施方式中，护罩S的上部设有两个卡扣S1。可选地，卡扣S1通过螺钉安装到护罩S上，或者，卡扣S1与护罩S一体形成而属于护罩S的一部分。可选地，卡扣S1的制作材料包括塑胶。可选地，车顶棚C上预留能与卡扣S1相配合的卡合部。通过卡合部与卡扣S1的配合，护罩S将摄像装置10固定安装于车顶棚C，卡接的连接结构简单，安装方便。

此外，由于护罩S将摄像装置10的大部分区域包围，只露出镜头12和下文介绍的用于补充红外光照的开口111b，这有利于提高成像质量，减少来自外界的折射或反射的光线对成像效果造成的影响。

摄像装置10具有录制视频(简称录像)和拍摄照片(简称拍照)的功能。

可选地，摄像装置10作为乘员监控系统(OMS,Occupant Monitoring System)的一部分而为车辆提供智能控制的功能，在这种情况下，也将该摄像装置10称为OMS摄像装置。例如，摄像装置10可用于全车拍照，乘员身份(包括性别)识别、年龄识别、情绪识别，视频录制，识别遗留儿童或物品和防盗等多种控制。

接下来，参照图3至图5具体介绍摄像装置10的结构。

摄像装置10包括壳体11、镜头12、红外灯组件13、滤光片14、光学传感器组件15和遮光罩16。其中，壳体11包括前壳111和后壳112，前壳111和后壳112通过螺钉18连接在一起。

可以理解，在描述车辆和描述摄像装置10时，有时会使用不同的方向系统。对于车辆而言，通常以车辆的车头方向为前方。对于摄像装置10，通常以摄像装置10的镜头12所在侧或者摄像装置10的拍摄方向为前方。

参照图4，前壳111上形成有镜头口111a和开口111b。镜头口111a用于安装镜头12，开口111b用于使补光用的红外线能从壳体11内射出。可选地，开口111b沿镜头的光轴方向设置。可选地，镜头口111a和开口111b在水平方向上并列地设置，即二者的中心位于同一水平高度。

在本实施方式中，镜头口111a呈圆形，镜头口111a处形成有镜头安装筒t。镜头12嵌设在镜头安装筒t内，在光轴方向上，镜头12位于镜头安装筒t的靠近壳体11的外部的区域。

参照图5，镜头安装筒t包括位于壳体11的内腔的内筒t1和向前伸出的外筒t2。镜头安装筒t的内壁在轴向上的部分区域设有螺纹，且镜头安装筒t的内壁的靠近位于壳体11的内腔的端部的区域为光滑区域而不设置螺纹(下文进一步说明该光滑区域的作用)。

镜头12的安装部位具有与镜头安装筒t的内螺纹相配合的外螺纹，镜头12与壳体11通过螺纹连接。螺纹连接的方式，不仅方便镜头12的安装，而且便于调节镜头12在安装筒t的轴向上的位置，即方便镜头12的调焦。可选地，镜头12通过AA(Active Alignment，即主动对准)制程的技术进行调焦，以保证镜头12安装位置的准确性，或者说，使得镜头12的光轴不偏斜，输出的图像具有一致性、无严重的图像失真、无严重的像素漂移。可选地，在调焦完成后，使用胶(例如UV胶，又称无影胶或紫外光固化胶)填充镜头12的外螺纹和壳体11的内螺纹之间的间隙，并将镜头12牢固地固定在壳体11上。

开口111b所在的区域为前壳111上的凸出部，凸出部内容纳红外灯组件13。开口111b例如呈矩形形状或近似矩形的形状，也可呈圆形等形状，此处不做特殊限定。红外灯组件13的发光部至少部分地从开口111b露出，使红外光能射出壳体11，以对拍摄对象补光。

开口111b处安装有滤光片14。滤光片14用于过滤可见光、而使红外光透过，可选地，滤光片14为能使波长940nm的红外线透过的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，又称亚克力)材料。在本实施方式中，滤光片14对波长为400nm至750nm的光的透光率不大于1％、对波长为850nm至1100nm的光的透光率不小于90％。从而使得摄像装置10能在红外模式下采集到清晰的黑白图像。

红外灯组件13安装在滤光片14的内侧(即靠近壳体11的内腔的一侧)，且红外灯组件13设置于下述的遮光罩16的外部，从而避免红外灯组件13发出的红外光经由壳体11内部照射至传感器152，以提高传感器152的对来自拍摄对象的光照强度的感测结果(下文在介绍遮光罩16时进一步说明)。

可选地，红外灯组件13为安装有红外灯131的装配印制电路板(PCBA)，红外灯组件13的主体为板状的红外灯电路板130。可选地，红外灯131为LED灯。

可选地，红外灯电路板130通过螺钉17固定于前壳111的内部，且红外灯电路板130的外周区域与前壳111的内部的连接部(图未示)接触，以使红外灯电路板130的热量经由壳体11向摄像装置10的外部传导。可选地，壳体11的制作材料包括导热性高的材料(例如铝合金，可选地为牌号是ADC12的铝合金)，从而红外灯电路板130所产生的热量能快速传递给壳体11而使红外灯电路板130有效散热。可选地，红外灯电路板130与前壳111的接触面积占红外灯电路板130的表面积的至少1/4或是至少1/3，由此进一步加快散热速度。

摄像装置10可以安装在靠近车舱内的阅读灯L的位置，这使得红外灯131发出的光线容易在阅读灯L处发生反射并进一步到达光学传感器组件15的传感器152处影响传感器152对光照强度的测量，造成采集的画面中具有杂散光、成像的亮度偏暗。为了减弱上述杂散光的现象，前壳111在开口111b处形成内折的法兰部f，以限制红外灯131的照射范围。法兰部f覆盖滤光片14的外周部分，使得红外灯131发出的光线不会经滤光片14与开口111b之间的空隙直接发射至摄像装置外部。

可选地，在其它可能的实施方式中，可以在壳体11内设置筒形的、环绕红外灯131的遮挡块以限制红外灯131的照射范围，避免红外光经由壳体11的内部照射到传感器152。遮挡块的制作材料例如为EPDM(三元乙丙橡胶)。

红外灯电路板130的内侧(背对开口111b的一侧)安装有光学传感器组件15。

可选地，光学传感器组件15包括传感器152和主板150。具体地，光学传感器组件15为安装有传感器152的装配印制电路板(PCBA)，光学传感器组件15的主体为板状的主板150。

可选地，主板150安装于前壳111和后壳112之间、并与前壳111和后壳112均接触。可选地，参照图5，前壳111在与后壳112相连的端部处的内壁部分地凹进而形成卡槽，主板150嵌设于卡槽内，并在两侧分别由前壳111和后壳112抵接而得到定位。

传感器152安装于主板150的朝向镜头12的一侧，且传感器152正对镜头12设置。传感器152用于测量光照的强度，光照强度的测量值为红外灯131的开启提供了控制依据。

红外灯电路板130与主板150电连接，例如，二者通过PIN脚(也叫引脚)插接件而互相连接。

主板150能根据光照强度选择使用RGB模式(也称为加色模式)或IR(InfraredRadiation，即红外线或红外光)模式，具体地，在光照强度足够的情况下(例如白天)，主板150启用RGB模式，采集彩色图像；在光照强度不足的情况下(例如夜晚、阴天或隧道中)，主板150启用IR模式，红外灯131进行补光，摄像装置10采集黑白图像。可选地，摄像装置10的初始模式或者说默认模式为RGB模式。

在镜头12与主板150之间设有遮光罩16。遮光罩16呈筒形，其中部形成通孔，遮光罩16嵌套于镜头安装筒t内，具体地，在光轴方向上，遮光罩16位于镜头安装筒t的靠近壳体11的内腔的区域，并且，遮光罩16与镜头安装筒t内周的不设置螺纹的光滑区域相配合。从而遮光罩16能在镜头12的内侧起到遮光作用，减少传感器152采集到的非来自镜头12的光线，降低对成像质量以及传感器感测环境光照强度的准确性的影响。

遮光罩16在轴向(即光轴方向)上的两端分别抵接到镜头12和传感器组件15(具体为主板150)，以在镜头和主板150之间形成相对封闭的空间，为传感器152遮挡非来自镜头12的光线。

遮光罩16在径向上与镜头安装筒t过盈配合，在轴向上与镜头12和光学传感器组件15过盈配合。具体地，遮光罩16在其中部的通孔的轴向一端抵接到主板150，并且，传感器152被罩设于遮光罩16内。进一步使得其它区域的杂散光能被遮光罩16遮挡，降低对成像质量以及传感器感测环境光照强度的准确性的影响。

可选地，遮光罩16的靠近主板150的端部满足：在轴向上越靠近主板150的位置，遮光罩16的径向尺寸越大。这使得遮光罩16在压靠到主板150时，能以向外周方向翻折的趋势变形而更紧密地与镜头安装筒t和主板150配合。

可选地，遮光罩16的制作材料包括硅胶，且遮光罩16是不透明的。

遮光罩16一方面为镜头12在轴向上提供了支承，防止镜头12歪斜；另一方面，遮光罩16在壳体11内为镜头12提供了密封的环境，避免灰尘水汽等附着在镜头内部；再一方面，遮光罩16能防止杂散光从镜头安装筒t和主板150之间的间隙进入镜头12内或是照射到传感器152而影响成像质量。

主板150上还连接有接头151，接头151例如为HSD(高速数据)连接器，其能与外界的例如域控制器连接而为摄像装置10供电并使摄像装置10与域控制器进行信号传输。

可选地，接头151设置于主板150和后壳112之间。接头151从壳体11的一个侧面部分地伸出壳体11，以方便连接例如域控制器。

可选地，域控制器与多媒体主机通过以太网方式进行影像显示、回放、预览及数据共享。

接下来介绍根据本公开的摄像装置10的使用场景和方法。

摄像装置10可以处于常开状态，实时地记录车舱内的影像；或者，至少在车辆行驶过程中以及车辆停止运动后一段时间内处于打开状态；又或者，至少在发生紧急情况(例如车辆发生碰撞或破损)时处于打开状态。

对于不同的光照情况，摄像装置10可以选择不同的工作模式。在光线充足的情况下，摄像装置10使用加色模式摄像；在光线不足的情况下，使用红外模式摄像。

对于车舱内有无驾乘人员的不同情况，摄像装置10采集的图像可以用于分别为相应的场景的分析提供图像或视频数据。

例如，在舱内有人的情况下，摄像装置10可以录制舱内环境的图像或视频，识别舱内状态，识别乘客(或者说拍摄对象)的身份、年龄、情绪或表情(包括例如高兴、生气、伤心、惊讶和平静等)。

又例如，在舱内无人的情况下，可以录制舱内环境的图像或视频，识别舱内状态，识别例如有无遗留物品、儿童或宠物，识别盗取舱内物品的行为。

应当理解，本公开还提供一种包括上述摄像装置的行驶工具，例如车辆、船或飞机等。

应当理解，本公开还提供一种包括上述摄像装置的后视镜，其包括后视镜主体和摄像装置，摄像装置与后视镜主体可拆卸地连接。摄像装置安装于后视镜能节约车内的空间，可拆卸的连接方式也方便对摄像装置的安装和维护。

本公开至少具有以下优点中的一个优点：

(i)根据本公开的摄像装置，能进行例如：全车舱拍照、录制视频，记录整车全员互动，识别拍摄对象的身份(包括性别)、年龄、情绪，识别遗留儿童或物品，提供防盗等功能，以满足不同消费者的需求。

(ii)根据本公开的摄像装置10能自动判断光照强度，并在光照不足的情况下使用红外灯进行补光，且用于补光的红外线不容易照射到舱内的照明灯而发生杂散光现象。拍摄的影像画面质量高。

(iii)根据本公开的摄像装置10的镜头内设有遮光罩16，遮光罩16既为摄像装置10提供了支承，又起到了在摄像装置10的内部密封的作用，还能防止杂散光照射到位于遮光罩16的内部的传感器152，使得拍摄的影像清晰质量高。

当然，本公开不限于上述实施方式，本领域技术人员在本公开的教导下可以对本公开的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本公开的范围。

Claims

1.一种摄像装置，其特征在于，包括壳体和安装于所述壳体的光学传感器组件、镜头以及遮光罩，

所述遮光罩具有沿所述镜头的光轴方向设置的通孔，所述遮光罩在所述通孔的沿所述光轴方向的两个端部分别与所述镜头和所述光学传感器组件相接触，

所述光学传感器组件包括传感器和主板，所述传感器安装于所述主板的朝向所述镜头的一侧，

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述壳体形成有镜头安装筒，所述镜头安装筒的在所述光轴方向上靠近所述壳体的外部的区域嵌有所述镜头，所述镜头安装筒的在所述光轴方向上靠近所述壳体的内腔的区域嵌有所述遮光罩。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述遮光罩在所述光轴方向上与所述镜头和所述光学传感器组件均过盈配合，所述遮光罩在径向上与所述镜头安装筒过盈配合。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述主板设有用于与外界传输信号的接头。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，所述接头为高速数据连接器。

6.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，所述接头从所述壳体的一个侧面部分地伸出所述壳体。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述镜头与所述壳体螺纹连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置还包括安装于所述壳体内的红外灯组件，所述红外灯组件设置于所述遮光罩的外部，所述红外灯组件被配置为根据所述光学传感器组件对环境光照强度的感测结果而选择性地提供红外光以进行补光。

9.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，所述壳体包括凸出部，所述红外灯组件设置于所述凸出部内，所述凸出部形成有沿所述光轴方向的开口，所述红外灯组件的发光部至少部分从所述开口露出。

10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述开口处设有滤光片，所述滤光片对波长为850nm至1100nm的光的透光率不小于90％。

11.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述开口处设有滤光片，且

12.根据权利要求9至11任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述红外灯组件包括红外灯和板状的红外灯电路板，所述红外灯电路板部分地与所述壳体相接触。

13.根据权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，所述红外灯电路板的外周部分与所述壳体接触，和/或所述红外灯电路板和所述壳体的接触区域的面积不小于所述红外灯电路板的表面积的1/4；和/或

所述壳体内设置有环绕所述红外灯的遮挡块。

14.根据权利要求4至6中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述主板控制所述传感器在光照强度大于阈值的情况下，选择使用加色模式采集彩色图像，以及在光照强度小于阈值的情况下，选择使用红外模式采集黑白图像。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置用于为以下至少一种识别功能提供图像依据：

16.一种车辆，其特征在于，包括设置于车舱内的摄像装置，所述摄像装置为根据权利要求1至15中任一项所述的摄像装置。

17.根据权利要求16所述的车辆，其特征在于，所述摄像装置设置于所述车舱内的后视镜的上方，和/或

所述摄像装置安装于所述车舱内的阅读灯的位置。

18.根据权利要求16所述的车辆，其特征在于，所述车舱内设有护罩，所述摄像装置至少部分地容纳于所述护罩内；

19.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于，所述护罩上形成有卡扣，所述卡扣与所述车舱内的安装结构固定卡接。

20.一种后视镜，包括：后视镜主体和如权利要求1至15中任一项所述的摄像装置，所述后视镜主体与所述摄像装置可拆卸地连接。