CN211731212U - 摄像头模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摄像头模组，包括一端设有开口的外壳(1)以及图像采集单元，所述图像采集单元包括设置在所述外壳(1)的开口处的镜头(2)、位于所述外壳(1)内部的第一线路板(3)、设置在所述第一线路板(3)上且位于所述镜头(2)下方的图像传感器(4)，还包括设置于所述外壳(1)内部的数据处理单元(5)。本实用新型的摄像头模组将ADAS倒车辅助算法集成在微处理器中，并设置在摄像头模组内。采集图像后可直接对采集的图像标注警示信息，然后直接输出图像及警示信号，简化了现有倒车系统的复杂性，使得倒车更加安全。

Description

摄像头模组

技术领域

本实用新型涉及倒车影像辅助技术领域，尤其涉及一种摄像头模组。

背景技术

由于驾驶员技术、场景等不可控因素，车辆在倒车时经常会发生刮蹭或碰撞。因此倒车辅助系统显得比较重要，而倒车摄像头因为影像直观、成本低等因素，也越发普遍。在现有的倒车摄像头辅助技术中，会有倒车辅助线及距离探测的算法或技术，但这些算法都是在后端主机内部，这样的话，整个倒车辅助系统的复杂性会比较高，而且距离报警等可能会有一定的延时。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以直接对采集的图像标注警示信息的摄像头模组。

为实现上述目的，本实用新型提供一种摄像头模组，包括一端设有开口的外壳以及图像采集单元，所述图像采集单元包括设置在所述外壳的开口处的镜头、位于所述外壳内部的第一线路板、设置在所述第一线路板上且位于所述镜头下方的图像传感器，还包括设置于所述外壳内部的数据处理单元。

根据本实用新型的一个方面，所述数据处理单元为集成ADAS算法的微处理器。

根据本实用新型的一个方面，还包括用于连接后端显示器的CVBS或LVDS接口。

根据本实用新型的一个方面，所述数据处理单元设置在所述第一线路板上。

根据本实用新型的一个方面，所述CVBS或LVDS接口设置在所述第一线路板上。

根据本实用新型的一个方面，还包括设置在所述第一线路板上的CAN或LIN接口。

根据本实用新型的一个方面，还包括与所述第一线路板通过并行接口、MIPI接口或LVDS接口连接的第二线路板。

根据本实用新型的一个方面，所述CVBS或LVDS接口以及所述数据处理单元均设置在所述第二线路板上。

根据本实用新型的一个方面，还包括设置在所述第二线路板上的CAN或LIN接口。

根据本实用新型的一个方面，所述镜头满足：景深≥40cm、水平视场角≥146°、F-θ畸变≤-10％；

所述镜头与所述图像传感器的组合件满足：解像力≥450LW/PH；

所述图像传感器满足：分辨率≥640pixel*480pixel。

根据本实用新型的一个方案，摄像头模组中包括外壳，图像采集单元中的镜头设置在外壳的开口处，而第一线路板和设置在其上的图像传感器位于镜头下方，同样位于外壳内部。此外，将ADAS算法集成在微处理器上，作为摄像头模组的数据处理单元。数据处理单元可设置在第一线路板上，如果第一线路板空间不够，也可设置在第二线路板上。第二线路板分别与第一线路板和后端显示器通过接口连接，数据处理单元既能接收到图像采集单元的图像数据，又能将处理过的数据传输给后端显示器直接显示。如此，采用集成化的方案，将倒车辅助用的ADAS算法集成在一个微处理器上，并将该微处理器设置在摄像头模组内，可以直接对采集到的图像数据进行警示信息的标注，从而简化了现有技术中复杂的倒车辅助系统，解决了延时问题。

根据本实用新型的一个方案，图像采集单元采集图像数据后通过数据传输接口传输给数据处理单元，数据处理单元对图像数据中的物体标注警示信息，然后传输给后端显示器直接显示。警示信息可以为警示框或文字信息，警示框的颜色随摄像头与物体的距离变化而变化，文字信息直观示出摄像头与物体的距离。距离小于安全距离时，警示框的颜色为红色，提示危险。如此，微处理器直接对图像进行警示信息标注，随后直接通过后端显示器显示，实现了清楚简洁且更加迅速而直接的报警。此外，数据处理单元还可在摄像头与物体的距离在安全距离内时控制声音报警或直接控制刹车，进一步增加倒车安全系数。

根据本实用新型的一个方案，图像采集单元中的镜头在40cm以上作为有效景深区域，而水平视场角至少为146°，使得摄像头模组的检测区域可完全覆盖车尾区域。由此，当物体与摄像头模组的距离小于40cm时，警示框变为红色，提醒驾驶员注意安全间距。为满足ADAS算法的最低要求，镜头与图像传感器的组合件需满足解像力≥450LW/PH。此外图像传感器的分辨率≥640pixel*480pixel，而镜头还满足F-θ畸变≤-10％。而第一线路板或第二线路板中的畸变校正算法可以进行畸变消除，使得效果更佳。

附图说明

图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的摄像头模组的结构图；

图2是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的摄像头模组的功能框图；

图3是示意性表示根据本实用新型的另一种实施方式的摄像头模组的功能框图；

图4是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的摄像头模组的监测区域图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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。

在针对本实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的摄像头模组的结构图。如图1所示，在本实施方式中，摄像头模组包括外壳1、图像处理单元、数据处理单元5和第二线路板6。外壳1上端设有开口，用于安装图像处理单元中的镜头2。图像处理单元除了镜头2以外，还包括第一线路板3和图像传感器4。图像传感器4设置在第一线路板3上，且位于镜头2正下方，用于接收镜头2采集的图像数据。本实用新型的摄像头模组中的数据处理单元5用于对图像数据中的物体标注警示信息并输出，数据处理单元5为集成了ADAS算法的微处理器。由此，本实用新型将倒车辅助所用的ADAS算法集成在微处理器内。摄像头模组中的第二线路板6位于第一线路板3下方，二者通过并行接口、MIPI接口或LVDS接口等数据传输接口连接。而微处理器则安装在第二线路板6，借助于上述接口，数据处理单元5可以接收到图像采集单元传递的图像数据并对其进行处理。而第二线路板6则通过CVBS或LVDS接口与车辆后端显示器D连接(可以通过连接器或线束连接)，从而将数据处理单元5处理后的图像数据传输给后端显示器D显示。

图2和图3分别是示意性表示根据本实用新型的两种实施方式的摄像头模组的功能框图。本实用新型的图像采集单元根据不同车的车尾宽度进行设置，从而使得水平视场角可以覆盖车尾区域。如图2所示，图像采集单元采集到图像数据后，通过并行接口、MIPI接口或LVDS接口等数据传输接口将图像数据传输给数据处理单元，数据处理单元利用ADAS算法识别出图像中的物体(事物或人体)，并对其进行标注警示信息，其中ADAS算法包含了车位线、障碍物检测、距离识别等。本实用新型中，警示信息可以为警示框或者文字信息，也可二者同时标注。在本实施方式中，数据处理单元在处理完图像数据后，将标有警示信息的图像数据传输给后端显示器进行显示(摄像头模组为前端，车辆内部显示器为后端)。显示器显示的图像中，若标注的警示信息为警示框，则警示框的颜色随摄像头与物体的距离而变化。例如，若摄像头距离物体较远，则警示框的颜色为绿色，代表距离较远，随着距离减小，警示框的颜色逐渐变黄，最终变为红色，代表安全距离过近。若标注的警示信息为文字信息，则文字信息可以为显示物体与摄像头距离的数字，从而直观的显示出车辆与障碍物的距离。根据图3所示的本实用新型的另一种实施方式，第二线路板6上还设有CAN或LIN通讯接口(图中未示出)，数据处理单元通过CAN或LIN通讯接口连接车辆主控，从而控制声音报警或直接控制刹车。声音报警可以为复杂的语音提示，或者也可直接控制蜂鸣器发声即可。综上所述，本实施方式中，CVBS或LVDS接口、CAN或LIN接口以及数据处理单元5(即微处理器)均设置在了第二线路板6上，这样集成化更高。当然，根据本实用新型的构思，如果第一线路板3足够大，那么上述这些接口和数据处理单元5也可均设置在第一线路板3上。

图4是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的摄像头模组A的监测区域图。如图4所示，本实用新型的图像采集单元中的镜头2在40cm以上作为有效景深区域(可清晰获取车后40cm以外的图像)，而其水平视场角至少为146°，形成图中阴影区域，该区域为摄像头模组的最小检测区域。从图中可以看出，阴影区域在图4中沿上下方向的尺寸为260cm，而图4中车身宽度180cm(图中未标注)，可见阴影区域可完全覆盖车尾区域。由此，当物体与摄像头模组的距离小于40cm时，警示框变为红色，提醒驾驶员注意安全间距。为满足ADAS算法的最低要求，图像采集单元中的镜头2与图像传感器4的组合件需满足解像力≥450LW/PH。此外，图像采集单元中，图像传感器4满足分辨率≥640pixel*480pixel，而镜头2的F-θ畸变≤-10％。如果需要效果更佳，则可以通过集成在第一线路板3或第二线路板6中的畸变校正算法进行畸变消除。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，包括一端设有开口的外壳(1)以及图像采集单元，所述图像采集单元包括设置在所述外壳(1)的开口处的镜头(2)、位于所述外壳(1)内部的第一线路板(3)、设置在所述第一线路板(3)上且位于所述镜头(2)下方的图像传感器(4)，其特征在于，还包括设置于所述外壳(1)内部的数据处理单元(5)。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述数据处理单元(5)为集成ADAS算法的微处理器。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，还包括用于连接后端显示器的CVBS或LVDS接口。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述数据处理单元(5)设置在所述第一线路板(3)上。

5.根据权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述CVBS或LVDS接口设置在所述第一线路板(3)上。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，还包括设置在所述第一线路板(3)上的CAN或LIN接口。

7.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，还包括与所述第一线路板(3)通过并行接口、MIPI接口或LVDS接口连接的第二线路板(6)。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，所述CVBS或LVDS接口以及所述数据处理单元(5)均设置在所述第二线路板(6)上。

9.根据权利要求8所述的摄像头模组，其特征在于，还包括设置在所述第二线路板(6)上的CAN或LIN接口。

10.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头(2)满足：景深≥40cm、水平视场角≥146°、F-θ畸变≤-10％；

所述镜头(2)与所述图像传感器(4)的组合件满足：解像力≥450LW/PH；

所述图像传感器(4)满足：分辨率≥640pixel*480pixel。

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