CN207022096U - 一种图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于数据采集技术领域，提供了一种图像采集装置，包括：主控模块、CMOS传感器模块、红外LED阵列、LED灯驱动模块以及红外窄带滤光片；CMOS传感器模块的输出端或主控模块的输出端，与LED灯驱动模块的输入端连接，LED灯驱动模块的输出端与红外LED阵列模块的输入端连接，CMOS传感器模块对光学镜头聚焦后的红外图像进行成像，红外窄带滤光片对进入光学镜头的光线进行过滤，主控模块与CMOS传感器模块连接。通过红外LED阵列对采集对象进行补光，使得即使在强光源环境下，也可以很好地保证采集图像的质量，同时通过红外窄带滤光片对红外波段的光信号进行过滤，减少了其他波段的光线对采集图像的影响，进一步地保证了采集图像的质量。

Description

一种图像采集装置

技术领域

本实用新型属于数据采集技术领域，尤其涉及一种图像采集装置。

背景技术

生物识别技术是指依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种识别技术。虽然人的指纹、掌纹、眼虹膜以及人脸等身体特征，都可以作为生物识别技术的识别对象，但考虑到实际操作中身体特征采集的难度，由于人脸识别在采集用户图像时，具有无需干扰用户的正常行为，也无须对用户进行繁琐的采集操作等优点，使得人脸识别被广泛应用在了安全验证、监控、身份认证等领域。

然而实际应用中，在进行图像采集时，存在着一大难题，即环境光源的差异对人体特征的影响非常大，不同光源环境下采集到的图像的质量差异极大，特别是在光源较强的环境，如室外强光特别是阳光下，往往难以采集到理想的图像。因此，现有技术中，难以在环境光源较强时保证采集的图像的质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种图像采集装置，以解决现有技术中难以在环境光源较强时保证采集图像的质量的问题。

本实用新型实施例提供了一种图像采集装置，包括：

主控模块、CMOS传感器模块、红外LED阵列、LED灯驱动模块以及红外窄带滤光片；

所述CMOS传感器模块的输出端或所述主控模块的输出端，与所述LED灯驱动模块的输入端连接，所述LED灯驱动模块的输出端与所述红外LED阵列模块的输入端连接，所述CMOS传感器模块对所述光学镜头聚焦后的红外图像进行成像，所述红外窄带滤光片对进入所述光学镜头的光线进行过滤，所述主控模块与所述CMOS传感器模块连接；

所述CMOS传感器模块，用于发送LED灯控制信号至所述LED灯驱动模块；还用于对光学镜头聚焦后的红外图像进行成像，光电转换生成图像数据并发送到所述主控模块；

所述LED灯驱动模块，用于接收所述CMOS传感器模块发送的所述LED灯控制信号，并根据所述LED灯控制信号，发送驱动信号驱动所述红外LED阵列；

所述红外LED阵列，用于接收所述驱动信号，并点亮红外LED阵列中的红外LED灯；

所述红外窄带滤光片，用于对接收到的图像的光信号进行红外光信号过滤，并将过滤后得到的所述红外图像投射至所述光学镜头；

所述主控模块，用于接收所述CMOS传感器模块发送的图像数据。

进一步地，还包括：LED灯定时模块；

所述LED灯定时模块的输入端与所述主控模块的输出端连接，所述LED灯定时模块的输出端与所述LED灯驱动模块的输入端连接；

所述LED灯定时模块，用于当所述红外LED阵列点亮时间超出预设时长时，接收所述主控模块发送的LED灯抑制信号，并发送所述LED灯抑制信号至所述LED灯驱动模块，以使得所述LED灯驱动模块控制所述红外LED阵列降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。

进一步地，还包括：LED灯定时模块；

所述LED灯定时模块的输入端与所述CMOS传感器模块的输出端连接，所述LED灯定时模块的输出端与所述LED灯驱动模块的输入端连接；

所述LED灯定时模块，用于当所述红外LED阵列点亮时间超出预设时长时，接收所述CMOS传感器模块发送的LED灯抑制信号，并发送所述LED灯抑制信号至所述LED灯驱动模块，以使得所述LED灯驱动模块控制所述红外LED阵列降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。

进一步地，包括稳压电源，还包括：升压模块以及储能模块；

所述升压模块的输入端与稳压电源的输出端连接，所述升压模块的输出端与所述储能模块的输入端连接，所述储能模块的输出端与所述红外LED阵列的供电端连接；

所述升压模块，用于对所述稳压电源输入的电源电压进行升压，为所述储能模块充电；

所述储能模块，用于为所述红外LED阵列提供电源。

进一步地，还包括：软启动模块；

所述软启动模块的输入端与所述升压模块的输出端相连，所述软启动模块的输出端与所述储能模块的输入端连接；

所述软启动模块，用于对电路进行限流，以防稳压电路上电瞬间，冲击电流过大造成图像采集装置工作不稳定或者损坏。

进一步地，所述CMOS传感器模块，包括：

MT9V034传感器芯片、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十七电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第二十八电容、第三十四电容、第三十五电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十二电容、第四十三电容、第四十四电容、第四磁珠、第五磁珠、第六磁珠以及第七磁珠；

所述MT9V034传感器芯片的SYSCLK端分别与与所述第二十二电阻第一端以及所述第三十四电容的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的OE端与所述第二十四电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的复位端与所述第三十五电容的第一端、所述第二十三电阻的第一端、第二十二电阻的第一端分别相连，所述MT9V034传感器芯片的STANDBY端与所述第二十七电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的SDATA端与所述第十七电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的SCLK端与所述地十八电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的EXPOSURE端与所述第三十电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的接地端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的LED控制端与所述第三十一电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的PIXCLK端与所述第二十电阻的第一端相连，所述第二十电阻的第二端与所述第二十八电容的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的VDD1端、VDD2端、VDDLVDS端、所述第三十九电容的第一端、所述第四十电容的第一端、第四十一电容的第一端、第十电容的第一端以及所述第二十二电阻的第二端，分别与所述第四磁珠的第一端相连，所述第三十九电容的第二端、所述第四十电容的第二端、第四十一电容的第二端以及第十电容的第二端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的VAA1端、VAA2端、所述第四十二电容的第一端、所述第四十三电容的第一端以及所述第八电容的第一端，分别与所述第五磁珠的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的VAAPIX端、所述第四十四电容的第一端以及所述第九电容的第一端，分别与所述第六磁珠的第一端相连，所述第三十四电容的第二端、所述第二十七电阻的第二端、所述第三十电阻的第二端、所述第二十八电容的第二端、所述第三十五电容的第二端、所述第二十三电阻的第二端以及所述第七磁珠的第一端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的AGND1端、AGND2端、所述第四十二电容的第二端、所述第四十三电容的第二端、所述第四十四电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端以及所述第七磁珠的第二端共接于地，所述第四磁珠的第二端、所述第五磁珠的第二端以及所述第六磁珠的第二端共接于3.3V电源。

进一步地，当所述红外LED阵列为四十八红外LED阵列时，所述红外LED阵列，包括：

第一电阻至第八电阻，以及第一红外LED灯至第四十八红外LED灯；

第一红外LED灯至第六红外LED灯与第一电阻串联，第七红外LED灯至第十二红外LED灯与第二阻串联，第十三红外LED灯至第十八红外LED灯与第三电阻串联，第十九红外LED灯至第二十四红外LED灯与第四电阻串联，第二十五红外LED灯至第三十红外LED灯与第五电阻串联，第三十一外LED灯至第三十六外LED灯与第六阻串联，第三十七ED灯至第四十二ED灯与第七电阻串联，第四十三红外LED灯至第四十八红外LED灯与第八电阻串联，所述第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、第四电阻的第一端、第五电阻的第一端、第六电阻的第一端、第七电阻的第一端以及第八电阻的第一端共接于LED电源，所述第六红外LED灯、所述第七红外LED灯、所述第十三红外LED灯以及所述第十九红外LED灯的第二端共接于受控端1，所述第二十五红外LED灯、所述第三十一红外LED灯、所述第三十七红外LED灯以及所述第四十三红外LED灯的第二端共接于受控端2。

进一步地，当所述红外LED阵列包含两个受控端时，所述LED灯驱动模块，包括：

第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电子、第十四电阻、第十五电阻、第十四电容、第二二极管、第三三极管、第八三极管、第九三极管、第四场效应管以及第五场效应管；

所述第三三极管的发射极、第八电阻的第一端以及第七电阻的第一端共接与电源，所述第三三极管的基极分别与所述第八电阻的第二端以及第十电阻的第一端相连，所述第三三极管的集电极与所述第十一电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端分别与所述第二二极管的正极以及所述第九电阻的第一端相连，所述第二二极管的负极分别与所述第十电阻的第二端以及第九三极管的集电极相连，所述第九三极管的基极分别与所述第十五电阻的第一端以及所述第十四电容的第一端相连，所述第十四电容的第二端以及所述第十四电阻的第一端共接于信号输入端，所述第九电阻的第二端分别与所述第八三极管的基极以及第十二电阻的第一端相连，所述第八三极管的集电极分别与所述第十一电阻的第二端、所述第十三电阻的第一端、所述第四场效应管的栅极以及所述第五场效应管栅极相连，所述第四场效应管的漏极接与第二输出端，所述第五场效应管的漏极接与第一输出端，所述第十二电阻的第二端、所述第十三电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第二端、所述第八三极管的发射极、所述第九三极管的发射极、所述第四场效应管的源极以及所述第五场效应管的源极共接于地。

进一步地，所述储能模块，包括：

第六电容、第七电容、第十电容以及第十三电容；

所述第六电容的第一端、第七电容的第一端、第十电容的第一端以及第十三电容的第一端共接于LED电源，所述第六电容的第二端、第七电容的第二端、第十电容的第二端以及第十三电容的第二端共接于地。

进一步地，所述软启动模块，包括：

第一电阻、第三电阻、第四电阻、第十二电容以及第二场效应管；

所述第一电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、第十二电容的第一端以及所述第二场效应管的漏极共接于电源端，所述第一电阻的第二端与所述第二场效应管的源极共接于LED电源，所述第二场效应管的栅极分别与所述第四电阻的第二端、所述第十二电容的第二端以及所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端接地。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

主控模块输入端与CMOS传感器模块的输出相连，CMOS传感器模块的输出端或主控模块的输出端，与LED灯驱动模块的输入端连接，LED灯驱动模块的输出端与红外LED阵列模块的输入端相连，CMOS传感器模块的输入端与光学镜头连接，光学镜头与红外窄带滤光片连接。通过CMOS传感器模块或主控模块，在曝光同时控制红外LED阵列对采集对象进行补光，使得即使在强光源环境下，也可以很好地保证采集图像的质量，同时通过红外窄带滤光片对红外波段的光信号进行过滤，减少了其他波段的光线对采集图像的影响，进一步地保证了采集图像的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的图像采集装置的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的图像采集装置的应用场景示意图；

图3是本实用新型实施例提供的图像采集装置的另一模块结构图；

图4是本实用新型实施例提供的图像采集装置的另一模块结构图；

图5是本实用新型实施例提供的图像采集装置的另一模块结构图；

图6是本实用新型实施例提供的图像采集装置的另一模块结构图；

图7是本实用新型实施例提供的CMOS传感器模块的电路结构图；

图8A及图8B是本实用新型实施例提供的红外LED阵列的电路结构图；

图9是本实用新型实施例提供的LED灯驱动模块的电路结构图；

图10是本实用新型实施例提供的储能模块的电路结构图；

图11是本实用新型实施例提供的软启动模块的电路结构图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

应当理解地，由于本实用新型实施例中，通过主控模块11或者CMOS传感器模块12都可以实现对LED灯驱动模块15的控制，为了便于读者理解本申请的技术方案，在本说明书中，均只采用了通过CMOS传感器模块12实现对LED灯驱动模块15的控制为例进行说明，因此，同样的，将本实用新型实施例中LED灯驱动模块15的控制模块由CMOS传感器模块12替换为主控模块11，仍属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例提出了一种图像采集装置1，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

该图像采集装置1包括：主控模块11、CMOS传感器模块12、光学镜头13、红外LED阵列16、LED灯驱动模块15以及红外窄带滤光片14。

CMOS传感器模块12的输出端或主控模块11的输出端，与LED灯驱动模块15的输入端连接，LED灯驱动模块15的输出端与红外LED阵列模块16的输入端电相连，CMOS传感器模块12通过光学镜头13投射红外图像进行成像，红外窄带滤光片14将红外图像投射至光学镜头13，主控模块11与CMOS传感器模块12连接。

其中，由于不同芯片生产厂商对CMOS传感器芯片12的输出端引脚的命名有所不同，如一些厂商喜欢将CMOS传感器芯片的输出端引脚命名为“曝光控制端”，而一些厂商喜欢将CMOS传感器芯片的输出端引脚命名为“LED控制输出端”，但其本质均为CMOS传感器芯片的一个输出端引脚。因此，本实用新型实施例中未对该输出端引脚的具体名称进行限定，针对不同的厂商生产的CMOS传感器芯片，该输出端引脚的名称可以是“曝光控制端”或“LED控制输出端”。在本发明实施例中，通过CMOS传感器模块12的输出端来同时控制曝光功能以及LED灯驱动模块15的启动，使得本实用新型能在曝光的同时，控制红外LED阵列16的启动，以对采集对象进行补光。

同时，在本实用新型实施例中，还可以通过主控模块11来控制曝光功能以及LED灯驱动模块15的同时启动，使得本实用新型能在曝光的同时，控制红外LED阵列16的启动，以对采集对象进行补光。此时，主控模块11的输出端会直接与红外LED阵列16的输入端进行连接，以使得主控模块11能直接对红外LED阵列16进行控制。

CMOS传感器模块12，用于发送LED灯控制信号至LED灯驱动模块15。还用于接收光学镜头13投射的红外图像，光电转换生成图像数据并发送到主控模块11。在本实用新型实施例中，CMOS传感器模块12需要对LED灯驱动模块15进行控制，因此在进行CMOS传感器芯片选取时，应当选取支持LED控制信号输出的CMOS传感器芯片。同时，由于需要对采集对象进行快速曝光，因此，CMOS传感器芯片必须支持Global Shutter全局曝光，同时支持曝光控制信号输入输出以及支持LED控制信号输出中至少一种功能。在本实用新型实施例中，优选地，可采用型号为MT9V034的传感器芯片来作为CMOS传感器芯片。

LED灯驱动模块15，用于接收CMOS传感器模块12发送的LED灯控制信号，并根据LED灯控制信号，发送驱动信号驱动红外LED阵列16。主要用于驱动红外LED阵列16，控制红外LED阵列16中红外LED灯的电源接通，其驱动信号的输出端数量与红外LED阵列16中受控端的数量相同，以对红外LED阵列16进行驱动控制。

红外LED阵列16，用于接收驱动信号，并点亮红外LED阵列16中的红外LED灯。在对采集对象进行图像采集时，为了保证采集的图像效果最佳，在拍摄瞬间，需要采集对象的反射光强度大于或等于环境光强度的两倍，因此，在本实用新型实施例中，采用LED阵列矩阵的形式来对采集对象进行补光，以增强采集对象的反射光强度。例如，通过若干颗LED灯组成LED阵列矩阵，以脉冲工作的方式进行照明，且脉冲照明时间≤100us，并与CMOS传感器模块12曝光时进行同步工作。工作波长为940nm，带宽为45nm，半功率角为40度，以单颗灯≥1A工作电流、≤100us工作时间、输出≥750mW/sr的光照能量。同时考虑到在太阳光谱中，红外光谱成份相对可见光而言要低得多，其对环境光源的抗干扰性强，同时还具有可以在弱光或黑暗的环境下成像的优点，本实用新型实施例中，会对采集对象的红外图像进行采集，因此选取了红外LED灯组成的红外LED阵列16来进行补光。本实用新型实施例中，可选用若干颗红外LED灯通过串联和/或并联的方式来组成红外LED阵列16，为了保证红外LED阵列16补光强度，优选地，可使用型号为IR333的红外LED灯。同时，优选地，红外LED阵列16中不应少于50颗LED红外灯。

红外窄带滤光片14，用于对接收到的图像的光信号进行红外光信号过滤，并将过滤后红外图像投射至光学镜头13。为了更好地采集到采集对象的红外图像，减少环境光源对采集带来影响，本实用新型实施例中，采用红外窄带滤光片14对红外波段的光信号进行过滤，使得最终进入CMOS传感器模块12的只有红外光波段的光信号。在本实用新型实施例中，考虑到红外光的波段范围，以及红外窄带滤光片14透光率对后续图像质量的影响，优选地，可选用中心波长为940nm、带宽≤50nm同时透过率为≥70％的窄带滤光片，作为所需的红外窄带滤光片14。

主控模块11，用于接收CMOS传感器模块12发送的图像数据。由于主控模块11需要接收和处理图像数据，因此，在本实用新型实施例中，主控模块11在进行主控芯片选取时，需要主控芯片支持如DVP、CSI、MIPI等图像接口中的一种或多种。优选地，可选用型号ARM9芯片作为主控芯片，并进行主控模块11的硬件搭建。由于这些主控芯片及其周围电路的搭建，现有技术中存在大量可用参考资料，因此，本说明书中不对主控模块11的电路进行详述。

作为本实用新型实施例二，如图2所示，是利用图像采集装置1进行人脸图像采集时的应用场景示意图，在室外阳光下，由红外LED阵列16进行补光后，人脸的反射光透过红外窄带滤光片14进入光学镜头13，再投射到CMOS传感器模块12进行成像。

作为本实用新型的一个优选实施例三，如图3所示，图像采集装置1还包括：

LED灯定时模块17。

LED灯定时模块17的输入端与主控模块11的输出端连接，LED灯定时模块17的输出端与LED灯驱动模块15的输入端连接。

LED灯定时模块17，用于当红外LED阵列16点亮时间超出预设时长时，接收主控模块11发送的LED灯抑制信号，并发送LED灯抑制信号至LED灯驱动模块15，以使得LED灯驱动模块15控制红外LED阵列16降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。由于红外LED灯进行补光时，其发光功率较大，而红外LED灯长时间大功率发光时，容易出现过流或者过热损坏。为了保证红外LED灯的正常使用，本实用新型实施例中，设置了一个LED灯定时模块17，在红外LED灯发光时间过长时，控制降低红外LED灯发光功率或者熄灭红外LED灯。

作为本实用新型的一个优选实施例四，如图4所示，图像采集装置1还包括：

LED灯定时模块17。

LED灯定时模块17的输入端与CMOS传感器模块12的输出端连接，LED灯定时模块17的输出端与LED灯驱动模块15的输入端连接。

LED灯定时模块17，用于当红外LED阵列16点亮时间超出预设时长时，接收CMOS传感器模块12发送的LED灯抑制信号，并发送LED灯抑制信号至LED灯驱动模块15，以使得LED灯驱动模块15控制红外LED阵列16降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。由于红外LED灯进行补光时，其发光功率较大，而红外LED灯长时间大功率发光时，容易出现过流或者过热损坏。为了保证红外LED灯的正常使用，本实用新型实施例中，设置了一个LED灯定时模块17，在红外LED灯发光时间过长时，控制降低红外LED灯发光功率或者熄灭红外LED灯。

作为本实用新型的一个优选实施例五，如图5所示，图像采集装置1包括稳压电源，还包括：

升压模块18以及储能模块19。

升压模块18的输入端与稳压电源10的输出端连接，升压模块18的输出端与储能模块19的输入端连接，储能模块19的输出端与红外LED阵列16的供电端连接。

升压模块18，用于对稳压电源10输入的电源电压进行升压，为储能模块19充电。

储能模块19，用于为红外LED阵列16提供电源。

为了能使红外LED灯在点亮的瞬间工作在最大电流状态，本实用新型实施例中，会先使用升压模块18来对稳压电源10的电源电压进行升压，储能模块19进行充电，在点亮红外LED灯瞬间，储能模块19为红外LED灯提供高电压的工作电源。

作为本实用新型的一个优选实施例六，如图6所示，图像采集装置1还包括：

软启动模块110。

软启动模块110的输入端与升压模块18的输出端相连，软启动模块110的输出端与储能模块19的输入端连接。

软启动模块110，用于对电路进行限流，以防稳压电路上电瞬间，冲击电流过大造成图像采集装置1工作不稳定或者损坏。

作为本实用新型的一个优选实施例七，如图7所示，CMOS传感器模块12，包括：

MT9V034传感器芯片、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十七电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第二十八电容、第三十四电容、第三十五电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十二电容、第四十三电容、第四十四电容、第四磁珠、第五磁珠、第六磁珠以及第七磁珠。

MT9V034传感器芯片的SYSCLK端分别与与第二十二电阻第一端以及第三十四电容的第一端相连，MT9V034传感器芯片的OE端与第二十四电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的复位端与第三十五电容的第一端、第二十三电阻的第一端、第二十二电阻的第一端分别相连，MT9V034传感器芯片的STANDBY端与第二十七电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的SDATA端与第十七电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的SCLK端与地十八电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的EXPOSURE端与第三十电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的接地端共接于地，MT9V034传感器芯片的LED控制端与第三十一电阻的第一端相连，MT9V034传感器芯片的PIXCLK端与第二十电阻的第一端相连，第二十电阻的第二端与第二十八电容的第一端相连，MT9V034传感器芯片的VDD1端、VDD2端、VDDLVDS端、第三十九电容的第一端、第四十电容的第一端、第四十一电容的第一端、第十电容的第一端以及第二十二电阻的第二端，分别与第四磁珠的第一端相连，第三十九电容的第二端、第四十电容的第二端、第四十一电容的第二端以及第十电容的第二端共接于地，MT9V034传感器芯片的VAA1端、VAA2端、第四十二电容的第一端、第四十三电容的第一端以及第八电容的第一端，分别与第五磁珠的第一端相连，MT9V034传感器芯片的VAAPIX端、第四十四电容的第一端以及第九电容的第一端，分别与第六磁珠的第一端相连，第三十四电容的第二端、第二十七电阻的第二端、第三十电阻的第二端、第二十八电容的第二端、第三十五电容的第二端、第二十三电阻的第二端以及第七磁珠的第一端共接于地，MT9V034传感器芯片的AGND1端、AGND2端、第四十二电容的第二端、第四十三电容的第二端、第四十四电容的第二端、第八电容的第二端、第九电容的第二端以及第七磁珠的第二端共接于地，第四磁珠的第二端、第五磁珠的第二端以及第六磁珠的第二端共接于3.3V电源。

作为本实用新型的一个优选实施例八，如图8A所示，当红外LED阵列16为四十八红外LED阵列16时，红外LED阵列16，包括：

第一电阻至第八电阻，以及第一红外LED灯至第四十八红外LED灯。

第一红外LED灯至第六红外LED灯与第一电阻串联，第七红外LED灯至第十二红外LED灯与第二阻串联，第十三红外LED灯至第十八红外LED灯与第三电阻串联，第十九红外LED灯至第二十四红外LED灯与第四电阻串联，第二十五红外LED灯至第三十红外LED灯与第五电阻串联，第三十一外LED灯至第三十六外LED灯与第六阻串联，第三十七ED灯至第四十二ED灯与第七电阻串联，第四十三红外LED灯至第四十八红外LED灯与第八电阻串联，第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、第四电阻的第一端、第五电阻的第一端、第六电阻的第一端、第七电阻的第一端以及第八电阻的第一端共接于LED电源，第六红外LED灯、第七红外LED灯、第十三红外LED灯以及第十九红外LED灯的第二端共接于受控端1，第二十五红外LED灯、第三十一红外LED灯、第三十七红外LED灯以及第四十三红外LED灯的第二端共接于受控端2。

应当说明的，本实用新型实施例中的红外LED阵列16的红外LED灯数量并未进行限定，且优选地采用至少50个红外LED灯来进行红外LED阵列16的搭建，但其电路结构与图8A相同，即当红外LED灯超出图8A中的48颗时，只需按照图8A红外LED阵列16相同的电路结构的进行红外LED灯添加即可。如图8B所示，即为当红外LED阵列16包含96颗红外LED灯时的电路结构图。

作为本实用新型的一个优选实施例九，如图9所示，当红外LED阵列16包含两个受控端时，LED灯驱动模块15，包括：

第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电子、第十四电阻、第十五电阻、第十四电容、第二二极管、第三三极管、第八三极管、第九三极管、第四场效应管以及第五场效应管。

第三三极管的发射极、第八电阻的第一端以及第七电阻的第一端共接与电源，第三三极管的基极分别与第八电阻的第二端以及第十电阻的第一端相连，第三三极管的集电极与第十一电阻的第一端相连，第七电阻的第二端分别与第二二极管的正极以及第九电阻的第一端相连，第二二极管的负极分别与第十电阻的第二端以及第九三极管的集电极相连，第九三极管的基极分别与第十五电阻的第一端以及第十四电容的第一端相连，第十四电容的第二端以及第十四电阻的第一端共接于信号输入端，第九电阻的第二端分别与第八三极管的基极以及第十二电阻的第一端相连，第八三极管的集电极分别与第十一电阻的第二端、第十三电阻的第一端、第四场效应管的栅极以及第五场效应管栅极相连，第四场效应管的漏极接与第二输出端，第五场效应管的漏极接与第一输出端，第十二电阻的第二端、第十三电阻的第二端、第十四电阻的第二端、第十五电阻的第二端、第八三极管的发射极、第九三极管的发射极、第四场效应管的源极以及第五场效应管的源极共接于地。

作为本实用新型的一个优选实施例十，如图10所示，储能模块19，包括：

第六电容、第七电容、第十电容以及第十三电容。

第六电容的第一端、第七电容的第一端、第十电容的第一端以及第十三电容的第一端共接于LED电源，第六电容的第二端、第七电容的第二端、第十电容的第二端以及第十三电容的第二端共接于地。

作为本实用新型的一个优选实施例十一，如图11所示，软启动模块110，包括：

第一电阻、第三电阻、第四电阻、第十二电容以及第二场效应管。

第一电阻的第一端、第四电阻的第一端、第十二电容的第一端以及第二场效应管的漏极共接于电源端，第一电阻的第二端与第二场效应管的源极共接于LED电源，第二场效应管的栅极分别与第四电阻的第二端、第十二电容的第二端以及第三电阻的第一端相连，第三电阻的第二端接地。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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个网络单元上。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。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像采集装置，包括光学镜头，其特征在于，还包括：主控模块、CMOS传感器模块、红外LED阵列、LED灯驱动模块以及红外窄带滤光片；

所述CMOS传感器模块的输出端或所述主控模块的输出端，与所述LED灯驱动模块的输入端连接，所述LED灯驱动模块的输出端与所述红外LED阵列模块的输入端连接，所述CMOS传感器模块对所述光学镜头聚焦后的红外图像进行成像，所述红外窄带滤光片对进入所述光学镜头的光线进行过滤，所述主控模块与所述CMOS传感器模块连接；

所述CMOS传感器模块，用于发送LED灯控制信号至所述LED灯驱动模块；还用于对光学镜头聚焦后的红外图像进行成像，光电转换生成图像数据并发送到所述主控模块；

所述LED灯驱动模块，用于接收所述CMOS传感器模块发送的所述LED灯控制信号，并根据所述LED灯控制信号，发送驱动信号驱动所述红外LED阵列；

所述红外LED阵列，用于接收所述驱动信号，并点亮红外LED阵列中的红外LED灯；

所述红外窄带滤光片，用于对接收到的图像的光信号进行红外光信号过滤，并将过滤后得到的所述红外图像投射至所述光学镜头；

所述主控模块，用于接收所述CMOS传感器模块发送的图像数据。

2.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，还包括：LED灯定时模块；

所述LED灯定时模块的输入端与所述主控模块的输出端连接，所述LED灯定时模块的输出端与所述LED灯驱动模块的输入端连接；

所述LED灯定时模块，用于当所述红外LED阵列点亮时间超出预设时长时，接收所述主控模块发送的LED灯抑制信号，并发送所述LED灯抑制信号至所述LED灯驱动模块，以使得所述LED灯驱动模块控制所述红外LED阵列降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。

3.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，还包括：LED灯定时模块；

所述LED灯定时模块的输入端与所述CMOS传感器模块的输出端连接，所述LED灯定时模块的输出端与所述LED灯驱动模块的输入端连接；

所述LED灯定时模块，用于当所述红外LED阵列点亮时间超出预设时长时，接收所述CMOS传感器模块发送的LED灯抑制信号，并发送所述LED灯抑制信号至所述LED灯驱动模块，以使得所述LED灯驱动模块控制所述红外LED阵列降低红外LED灯发光功率，或者熄灭红外LED灯。

4.如权利要求1所述的图像采集装置，包括稳压电源，其特征在于，还包括：升压模块以及储能模块；

所述升压模块的输入端与稳压电源的输出端连接，所述升压模块的输出端与所述储能模块的输入端连接，所述储能模块的输出端与所述红外LED阵列的供电端连接；

所述升压模块，用于对所述稳压电源输入的电源电压进行升压，为所述储能模块充电；

所述储能模块，用于为所述红外LED阵列提供电源。

5.如权利要求4所述的图像采集装置，其特征在于，还包括：软启动模块；

所述软启动模块的输入端与所述升压模块的输出端相连，所述软启动模块的输出端与所述储能模块的输入端连接；

所述软启动模块，用于对电路进行限流，以防稳压电路上电瞬间，冲击电流过大造成图像采集装置工作不稳定或者损坏。

6.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述CMOS传感器模块，包括：

MT9V034传感器芯片、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十七电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第二十八电容、第三十四电容、第三十五电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十二电容、第四十三电容、第四十四电容、第四磁珠、第五磁珠、第六磁珠以及第七磁珠；

所述MT9V034传感器芯片的SYSCLK端分别与所述第二十二电阻第一端以及所述第三十四电容的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的OE端与所述第二十四电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的复位端与所述第三十五电容的第一端、所述第二十三电阻的第一端、第二十二电阻的第一端分别相连，所述MT9V034传感器芯片的STANDBY端与所述第二十七电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的SDATA端与所述第十七电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的SCLK端与所述第十八电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的EXPOSURE端与所述第三十电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的接地端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的LED控制端与所述第三十一电阻的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的PIXCLK端与所述第二十电阻的第一端相连，所述第二十电阻的第二端与所述第二十八电容的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的VDD1端、VDD2端、VDDLVDS端、所述第三十九电容的第一端、所述第四十电容的第一端、第四十一电容的第一端、第十电容的第一端以及所述第二十二电阻的第二端，分别与所述第四磁珠的第一端相连，所述第三十九电容的第二端、所述第四十电容的第二端、第四十一电容的第二端以及第十电容的第二端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的VAA1端、VAA2端、所述第四十二电容的第一端、所述第四十三电容的第一端以及所述第八电容的第一端，分别与所述第五磁珠的第一端相连，所述MT9V034传感器芯片的VAAPIX端、所述第四十四电容的第一端以及所述第九电容的第一端，分别与所述第六磁珠的第一端相连，所述第三十四电容的第二端、所述第二十七电阻的第二端、所述第三十电阻的第二端、所述第二十八电容的第二端、所述第三十五电容的第二端、所述第二十三电阻的第二端以及所述第七磁珠的第一端共接于地，所述MT9V034传感器芯片的AGND1端、AGND2端、所述第四十二电容的第二端、所述第四十三电容的第二端、所述第四十四电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端以及所述第七磁珠的第二端共接于地，所述第四磁珠的第二端、所述第五磁珠的第二端以及所述第六磁珠的第二端共接于3.3V电源。

7.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，当所述红外LED阵列为四十八红外LED阵列时，所述红外LED阵列，包括：

第一电阻至第八电阻，以及第一红外LED灯至第四十八红外LED灯；

第一红外LED灯至第六红外LED灯与第一电阻串联，第七红外LED灯至第十二红外LED灯与第二阻串联，第十三红外LED灯至第十八红外LED灯与第三电阻串联，第十九红外LED灯至第二十四红外LED灯与第四电阻串联，第二十五红外LED灯至第三十红外LED灯与第五电阻串联，第三十一红外LED灯至第三十六红外LED灯与第六阻串联，第三十七红外LED灯至第四十二红外LED灯与第七电阻串联，第四十三红外LED灯至第四十八红外LED灯与第八电阻串联，所述第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、第四电阻的第一端、第五电阻的第一端、第六电阻的第一端、第七电阻的第一端以及第八电阻的第一端共接于LED电源，所述第六红外LED灯、所述第七红外LED灯、所述第十三红外LED灯以及所述第十九红外LED灯的第二端共接于受控端1，所述第二十五红外LED灯、所述第三十一红外LED灯、所述第三十七红外LED灯以及所述第四十三红外LED灯的第二端共接于受控端2。

8.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，当所述红外LED阵列包含两个受控端时，所述LED灯驱动模块，包括：

第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电子、第十四电阻、第十五电阻、第十四电容、第二二极管、第三三极管、第八三极管、第九三极管、第四场效应管以及第五场效应管；

所述第三三极管的发射极、第八电阻的第一端以及第七电阻的第一端共接与电源，所述第三三极管的基极分别与所述第八电阻的第二端以及第十电阻的第一端相连，所述第三三极管的集电极与所述第十一电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端分别与所述第二二极管的正极以及所述第九电阻的第一端相连，所述第二二极管的负极分别与所述第十电阻的第二端以及第九三极管的集电极相连，所述第九三极管的基极分别与所述第十五电阻的第一端以及所述第十四电容的第一端相连，所述第十四电容的第二端以及所述第十四电阻的第一端共接于信号输入端，所述第九电阻的第二端分别与所述第八三极管的基极以及第十二电阻的第一端相连，所述第八三极管的集电极分别与所述第十一电阻的第二端、所述第十三电阻的第一端、所述第四场效应管的栅极以及所述第五场效应管栅极相连，所述第四场效应管的漏极接与第二输出端，所述第五场效应管的漏极接与第一输出端，所述第十二电阻的第二端、所述第十三电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第二端、所述第八三极管的发射极、所述第九三极管的发射极、所述第四场效应管的源极以及所述第五场效应管的源极共接于地。

9.如权利要求4所述的图像采集装置，其特征在于，所述储能模块，包括：

第六电容、第七电容、第十电容以及第十三电容；

所述第六电容的第一端、第七电容的第一端、第十电容的第一端以及第十三电容的第一端共接于LED电源，所述第六电容的第二端、第七电容的第二端、第十电容的第二端以及第十三电容的第二端共接于地。

10.如权利要求5所述的图像采集装置，其特征在于，所述软启动模块，包括：

第一电阻、第三电阻、第四电阻、第十二电容以及第二场效应管；

所述第一电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、第十二电容的第一端以及所述第二场效应管的漏极共接于电源端，所述第一电阻的第二端与所述第二场效应管的源极共接于LED电源，所述第二场效应管的栅极分别与所述第四电阻的第二端、所述第十二电容的第二端以及所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端接地。