CN211019137U - 一种带摄像头的智能音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带摄像头的智能音箱，包括本体，所述本体内设置有电路板，所述电路板上设置有系统芯片模组，该系统芯片模组集成有摄像头，所述摄像头包括图像传感器及与图像传感器连接的镜头，所述镜头显露于本体表面，所述系统芯片模组电连接有电源接口、喇叭、麦克风、功能按键，所述电源接口、喇叭、麦克风、及功能按键均设置于本体并显露于本体表面。本实用新型使得智能音箱能通过摄像头获取人体图像，从而扩展其功能及提高音箱的智能化程度。

Description

一种带摄像头的智能音箱

技术领域

本实用新型涉及智能音箱技术领域，尤其涉及一种带摄像头的智能音箱。

背景技术

现有的智能音箱可以通过语音进行控制播放，但不具有图像采集功能，其功能较单一，智能化程度不高。

因此，现有技术还有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种带摄像头的智能音箱，旨在使得智能音箱能通过摄像头获取人体图像，从而扩展其主动发现人的功能及提高音箱的智能化程度。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种带摄像头的智能音箱，包括本体，所述本体内设置有电路板，其中，

所述电路板上设置有系统芯片模组，该系统芯片模组集成有摄像头，所述摄像头包括图像传感器及与图像传感器连接的镜头，所述镜头显露于本体表面，所述系统芯片模组电连接有电源接口、喇叭、麦克风、功能按键，所述电源接口、喇叭、麦克风、及功能按键均设置于本体并显露于本体表面，从而使得本智能音箱能通过系统芯片模组上的摄像头获取图像，系统芯片模组对摄像头获取的图像进行识别，并根据识别结果主动唤醒喇叭原有功能或通过喇叭发出特定语音提示或打招呼。

其中，所述电路板上还设置有电池与系统芯片模组电连接。

其中，所述系统芯片模组包括系统芯片、设置在系统芯片上的镜头、为系统芯片供电的电源管理单元，所述系统芯片包括集成于同一芯片的微处理器、图像传感器、图像预处理器、动态侦测器、缩放阵列变换单元及特征提取器，所述微处理器与电源管理单元、图像传感器、图像预处理器、动态侦测器、特征提取器、喇叭、麦克风及功能按键电连接并协调控制各单元，电源管理单元还与电源接口、电池、喇叭、麦克风及功能按键电连接；其中：

图像传感器与图像预处理器电连接，图像传感器用于将采集的图像发送至图像预处理器进行预处理；

图像预处理器与缩放阵列变换单元电连接，图像预处理器用于将预处理的图像发送至缩放阵列变换单元进行缩放阵列变换处理；

缩放阵列变换单元与特征提取器电连接，缩放阵列变换单元用于将缩放阵列变换处理的图像发送至特征提取器提取图像特征，特征提取器用于将提取的图像特征发送至微处理器进行识别；

动态侦测器与图像预处理器、缩放阵列变换单元电连接用于检测两者的工作状态并回馈至微处理器。

其中，所述电路板上还设置有与系统芯片的微处理器电连接的无线通讯模块。

其中，所述功能按键包括开关按键、设置按键。

本实用新型的带摄像头的智能音箱，通过在音箱的电路板上设置集成有摄像头的系统芯片模组，从而使得本智能音箱能通过系统芯片模组上的摄像头获取图像，系统芯片模组对摄像头获取的图像进行识别，并根据识别结果主动唤醒喇叭原有功能或通过喇叭发出特定语音提示或打招呼。如当识别到人脸图像为该智能音箱的使用者时，发出语音跟使用者打招呼。这样本实用新型的智能音箱不仅能播放音频，进行语音控制，还具有图像采集及识别功能，使得本实用新型的音箱更加智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型带摄像头的智能音箱第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型带摄像头的智能音箱的第一电路原理示意图；

图3为本实用新型带摄像头的智能音箱的第二电路原理示意图；

图4为本实用新型带摄像头的智能音箱的第三电路原理示意图。

附图标记说明：

100-智能音箱，1-本体，2-系统芯片模组，21-系统芯片，211-微处理器，212-图像传感器，213-图像预处理器，214-动态侦测器，215-缩放阵列变换单元，216-特征提取器，22-镜头，23-电源管理单元，3-摄像头，4-电源接口，5-喇叭，6-麦克风，7-功能按键，8-电池，9-无线通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参考图1至图2，本实用新型提出一种带摄像头的智能音箱100，包括本体1，所述本体1内设置有电路板(未示出)，电路板用于设置控制电路。

本实用新型智能音箱100的电路板上设置有系统芯片模组2，该系统芯片模组2集成有摄像头3，所述摄像头3包括图像传感器212及与图像传感器212连接的镜头22，所述镜头22显露于本体1表面，所述系统芯片模组2电连接有电源接口4、喇叭5、麦克风6、功能按键7，所述电源接口4、喇叭5、麦克风6、及功能按键7均设置于本体1并显露于本体1表面。电源接口4对智能音箱100内的电路进行供电，喇叭5用于播放音乐及发出语音，功能按键7用于对智能音箱100进行开关控制或参数设置。优选地，本实用新型的功能按键7包括开关按键、设置按键。开关按键用于对智能音箱的电源进行开关，设置按键用于设置智能音箱的使用者，语音内容、控制音量等。本智能音箱100能通过系统芯片模组2上的摄像头3获取图像，系统芯片模组2对摄像头3获取的图像进行识别，并根据识别结果主动唤醒喇叭5原有功能或通过喇叭5发出特定语音提示或打招呼。

该智能音箱100的工作原理为：在智能音箱100上预先设置使用者的人脸图像，智能音箱100在开通电源后正常工作时，系统芯片模组2通过摄像头3在摄像头3的可视范围内采集图像，并对采集的图像进行识别，当识别结果为该使用者的人脸图像时，通过喇叭发出语音跟使用者打招呼，如“新的一天开始了，早上好”，“您想听什么类型的音乐”等。然后使用者发生声音通过麦克风6输入至智能音箱100进行控制。同时，通过系统芯片模组2的控制，智能音箱100与使用者还可以进行语音沟通对话。

由于本实用新型的智能音箱100加入了集成有摄像头3的系统芯片模组2，能采集并识别智能音箱100摄像头3可视范围内的人脸图像，使得本实用新型的智能音箱100相对于现有的智能音箱功能更强大，更加智能化。

同时，由于本实用新型的摄像头3集成在系统芯片模组2上，其节省了电路占用空间。

优选地，如图3所示，本实用新型的电路板上还设置有电池8与系统芯片模组2电连接。这样本实用新型的智能音箱100在室外的场合也可以正常使用。

具体地，如图4所示，本实用新型智能音箱100的系统芯片模组2包括系统芯片21、设置在系统芯片21上的镜头22、为系统芯片21供电的电源管理单元23，所述系统芯片21包括集成于同一芯片的微处理器211、图像传感器212、图像预处理器213、动态侦测器214、缩放阵列变换单元215及特征提取器216，所述微处理器211与电源管理单元23、图像传感器212、图像预处理器213、动态侦测器214、特征提取器216、喇叭5、麦克风6及功能按键7电连接并协调控制各单元，电源管理单元23还与电源接口4、电池8、喇叭5、麦克风6及功能按键7电连接。电源管理单元23在微处理器211的控制下，对电池8的充放电进行管理，并对系统芯片21内的各个单元及喇叭5、麦克风6、功能按键电7进行供电。电源接口4既可以用于供电，也可以用于对电池8进行充电。电源接口4可以采用USB、Micro-USB、TYEP-C等接口。

本实用新型智能音箱100的图像传感器212与图像预处理器213电连接，图像传感器212用于将采集的图像发送至图像预处理器213进行预处理。图像的预处理包括图像灰度化、图像滤波去噪、对比度增强等。

图像预处理器213与缩放阵列变换单元215电连接，图像预处理器213用于将预处理的图像发送至缩放阵列变换单元215进行缩放阵列变换处理。缩放阵列变换处理包括将图像分成多张图片形成阵列并进行缩放、旋转、平移等操作。

缩放阵列变换单元215与特征提取器216电连接，缩放阵列变换单元215用于将缩放阵列变换处理的图像发送至特征提取器216提取图像特征。特征提取器416对图像进纹理、形状、空间等特征的提取。特征提取器216用于将提取的图像特征发送至微处理器211进行识别。微处理器211用于将提取到的图像特征与预设的特征进行比对识别以判断是否为人脸图像及该人脸图像是否为该智能音箱100的使用者。微处理器411内设置有存储单元存储图像数据。

动态侦测器214与图像预处理器213、缩放阵列变换单元215电连接用于检测两者的工作状态并回馈至微处理器。动态侦测器214用于检测图像预处理器413、缩放阵列变换单元415的工作状态，微处理器211根据该工作状态来进行协调控制。

系统芯片是一个将计算机或其他电子系统集成到单一芯片的集成电路。系统芯片可以处理数字信号、模拟信号、混合信号甚至更高频率的信号。系统芯片的集成规模很大，一般达到几百万门到几千万门。

由于本实用新型的系统芯片21将微处理器211、图像传感器212、图像预处理器213、动态侦测器214、缩放阵列变换单元215及特征提取器216集成在同一芯片上，相对于现有技术中摄像头和系统芯片需要分设在两块芯片上而言，由本实用新型的系统芯片21组成的系统芯片模组2具有更快的图像处理速度，其电路所占空间更小。优选地，本实用新型的系统芯片21采用美国NeuronBasic Technology Inc公司的系统芯片，其具体芯片产品型号为：NB1001。

本实用新型智能音箱100的本体1摆放于桌面时，其摄像头3的镜头22刚好处于合适的图像采集位置，以保证摄像头3的正常工作。

优选地，如图3和图4所示，本实用新型智能音箱100的电路板上还设置有与系统芯片21的微处理器211电连接的无线通讯模块9。无线通讯模块9可以使得本实用新型的智能音箱100能进行无线数据的传输及无线控制，如智能音箱通过无线通讯模块9与智能手机无线连接，然后通过手机进行控制播放。无线通讯模块9包括但不限于GPRS、GPS、蓝牙、WIFI等无线模块。

本实用新型实施例提出的带摄像头的智能音箱100，通过在音箱的电路板上设置集成有摄像头3的系统芯片模组2，从而使得本智能音箱100能通过系统芯片模组2上的摄像头3获取图像，系统芯片模组2对摄像头3获取的图像进行识别，并根据识别结果通过喇叭发出语音提示，如当识别到人脸图像为该智能音箱100的使用者时，发出语音跟使用者打招呼、语音沟通等。这样本实用新型的智能音箱100不仅能播放音频，进行语音控制，还具有图像采集及识别功能，使得本实用新型的音箱更加智能化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种带摄像头的智能音箱，包括本体，所述本体内设置有电路板，其特征在于，

所述电路板上设置有系统芯片模组，该系统芯片模组集成有摄像头，所述摄像头包括图像传感器及与图像传感器连接的镜头，所述镜头显露于本体表面，所述系统芯片模组电连接有电源接口、喇叭、麦克风、功能按键，所述电源接口、喇叭、麦克风、及功能按键均设置于本体并显露于本体表面，从而使得本智能音箱能通过系统芯片模组上的摄像头获取图像，系统芯片模组对摄像头获取的图像进行识别，并根据识别结果主动唤醒喇叭原有功能或通过喇叭发出特定语音提示或打招呼。

2.根据权利要求1所述的带摄像头的智能音箱，其特征在于，所述电路板上还设置有电池与系统芯片模组电连接。

3.根据权利要求2所述的带摄像头的智能音箱，其特征在于，所述系统芯片模组包括系统芯片、设置在系统芯片上的镜头、为系统芯片供电的电源管理单元，所述系统芯片包括集成于同一芯片的微处理器、图像传感器、图像预处理器、动态侦测器、缩放阵列变换单元及特征提取器，所述微处理器与电源管理单元、图像传感器、图像预处理器、动态侦测器、特征提取器、喇叭、麦克风及功能按键电连接并协调控制各单元，电源管理单元还与电源接口、电池、喇叭、麦克风及功能按键电连接；

其中：

图像传感器与图像预处理器电连接，图像传感器用于将采集的图像发送至图像预处理器进行预处理；

图像预处理器与缩放阵列变换单元电连接，图像预处理器用于将预处理的图像发送至缩放阵列变换单元进行缩放阵列变换处理；

缩放阵列变换单元与特征提取器电连接，缩放阵列变换单元用于将缩放阵列变换处理的图像发送至特征提取器提取图像特征，特征提取器用于将提取的图像特征发送至微处理器进行识别；

动态侦测器与图像预处理器、缩放阵列变换单元电连接用于检测两者的工作状态并回馈至微处理器。

4.根据权利要求3所述的带摄像头的智能音箱，其特征在于，所述电路板上还设置有与系统芯片的微处理器电连接的无线通讯模块。

5.根据权利要求3所述的带摄像头的智能音箱，其特征在于，所述功能按键包括开关按键、设置按键。

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