CN215010479U - 红外车载摄像头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外车载摄像头，包括探测器，用于接收来自场景的热辐射并将所述热辐射转换为数字信号；处理单元，与探测器连接，对述数字信号进行处理得到场景的目标图像；识别单元，与机芯电路板连接，用于根据目标图像进行识别得到目标结果；接口单元，与AI电路板连接，用于通过输出接口将所述目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上，本实用新型中仅通过红外车载摄像头就能完成对目标图像中的目标进行识别，无需将目标图像发送到车辆中，再通过车辆安装的处理器进行识别，从而提高了红外车载摄像头的适用范围，降低了对车辆的要求。

Description

红外车载摄像头

技术领域

本实用新型涉及车载摄像头领域，特别是涉及一种红外车载摄像头。

背景技术

自然界中温度在绝对零度以上的物体，除了发射或反射人眼敏感的波长在380nm到760nm范围内的可见光以外，还会向外辐射波长在8μm以上的红外线，红外车载摄像头正是一种基于对8μm以上波长红外线成像的且用于车载的摄像头。

红外车载摄像头拥有全天候成像能力，可24h将图像信息传递给车辆中的信号处理单元，供信号处理单元对图像信息中的人、车、路等目标进行识别识别、跟踪和标记以及发现障碍物后进行辅助预警，因此红外车载摄像头已经成为实现高级辅助驾驶乃至无人驾驶的重要部件。

当前红外车载摄像头的不足在于：红外车载摄像头只具备成像功能，需要将图像信息传递给车辆中的信号处理单元从而进行目标识别、跟踪和标记，其本身无法实现人、车、路等目标的识别、跟踪和标记。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种红外车载摄像头，能够通过红外车载摄像头本身实现对目标的识别，具体方案如下：

一种红外车载摄像头，包括：

探测器，用于接收来自场景的热辐射并将所述热辐射转换为数字信号；

处理单元，与所述探测器连接，对所述数字信号进行处理得到场景的目标图像；

识别单元，与所述处理单元连接，用于根据所述目标图像进行识别得到目标结果；

接口单元，与所述识别单元连接，用于通过输出接口将所述目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上。

进一步地，所述处理单元为机芯电路板，所述识别单元为AI电路板；

所述红外车载摄像头还包括用于支撑所述探测器的探测器支架；

所述探测器支架还用于支撑所述机芯电路板；

在所述探测器支架的轴向上，所述探测器和所述机芯电路板位于所述探测器支架的两侧。

进一步地，所述接口单元为接口电路板；

所述红外车载摄像头还包括用于对所述AI电路板散热的散热件；

所述散热件为中空盖板；

在所述中空盖板的轴向上，所述机芯电路板位于所述中空盖板的空腔内，所述AI电路板位于所述中空盖板的空腔外；

所述中空盖板的底板上设置有供将所述AI电路板与所述接口电路板连接的连接孔。

进一步地，还包括物镜以及用于支撑所述物镜的物镜支架；

所述物镜支架的一端与所述中空盖板连接，另一端连接所述物镜。

进一步地，还包括与所述物镜支架连接的快门；

快门控制线穿过所述物镜支架接入到机芯电路板上。

进一步地，还包括围设在所述物镜支架、所述中空盖板以及所述接口电路板外面的壳体。

进一步地，所述壳体包括用于容纳所述物镜、所述物镜支架的前壳以及与所述前壳连接并且用于容纳所述探测器、所述机芯电路板、所述AI电路板以及所述接口电路板的后壳；

所述后壳对应于所述输出接口的位置设置有接口孔。

进一步地，在所述前壳远离后壳的一端处还设有用于保护所述物镜的保护窗以及与所述前壳连接的用于固定所述保护窗的保护窗盖。

进一步地，在所述保护窗朝向物镜的一面与所述前壳之间处还设置有用于加热所述保护窗的加热丝；

所述加热丝连接有温度传感器；

所述加热丝和所述温度传感器均接入到所述机芯电路板中。

进一步地，所述前壳和所述后壳相接触处还设置有密封圈。

本实用新型中通过探测器将场景的热辐射转换为数字信号，再通过处理模块将数字信号进行处理得到场景的目标图像，再通过识别单元根据目标图像进行识别得到目标结果，最后通过接口单元将目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上，通过车辆上的显示屏进行显示，本实用新型中仅通过红外车载摄像头就能完成对目标图像中的目标进行识别，无需将目标图像发送到车辆中，再通过车辆安装的处理器进行识别，从而提高了红外车载摄像头的适用范围，降低了对车辆的要求。

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获得其他的附图。

图1为一个实施例中红外车载摄像头内部结构的爆炸示意图；

图2为一个实施例中红外车载摄像头外部结构的爆炸示意图；

图3为一个实施例中红外车载摄像头装配后的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

需要说明的是，本实用新型关于“左”、“右”、下方等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，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述的装置必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”或若干的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”等此类机械术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是电连接，也可以是通信连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对本实用新型中的红外车载摄像头进行进一步的阐述。

如图1所示，一种红外车载摄像头，包括：

探测器1，用于接收来自场景的热辐射并将热辐射转换为数字信号；

处理单元2，与探测器连接，对数字信号进行处理得到场景的目标图像；

识别单元3，与处理单元2连接，用于根据目标图像进行识别得到目标结果；

接口单元4，与识别单元3连接，用于通过输出接口5将目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上。

本实用新型中探测器用于接收来自场景的热辐射到探测器焦平面阵列上，平面阵列上各个像素点对应的各个微桥吸收红外能量后温度发生变化，不同微桥接收到不同能量的热辐射，其自身的温度变化就不同，从而引起各微桥的热敏层电阻值发生相应的改变，这种变化经由探测器内部的读出电路转换成电信号，再将电信号转换成模拟信号，而后将模拟信号转换成数字信号输出。处理单元与探测器连接，在接收到探测器输出的数字信号以后，对数字信号进行滤波、细节增强、非均匀性矫正等一系列处理得到场景的目标图像。识别单元在接收到处理单元输出的目标图像后，对目标图像中进行识别得到目标结果，而后通过输出接口将目标结果输出到装有红外车载摄像头的车辆上，本实用新型通过对红外车载摄像头硬件的改进，设置了识别单元，将对目标图像中的目标识别的过程在识别单元中完成，从而提高了红外车载摄像头的适用范围，降低了对车辆的要求。

在本实施例中，处理单元2可以为机芯电路板识别单元3可以为AI电路板，探测器的管脚直接插入机芯电路板上的接插件中从而将探测器与机芯电路板连接，机芯电路板的管脚插入到AI电路板上的接插件中从而将AI电路板与机芯电路板连接。

进一步地，红外车载摄像头还包括跟踪单元以及标记单元，分别用于对目标结果进行跟踪、标记，并将跟踪结果和标记结果通过输出接口输出到安装红外车载摄像头的车辆上，也即是，本实用新型中的红外车载摄像头可以对场景中的人、车、路等目标进行识别，并进行对目标的跟踪和标记。

在一个较佳的实施例中，处理单元为机芯电路板，识别单元为AI电路板；

红外车载摄像头还包括用于支撑探测器的探测器支架；

探测器支架还用于支撑机芯电路板；

在探测器支架的轴向上，探测器和机芯电路板位于探测器支架的两侧。

继续参考图1，红外车载摄像头还包括用于支撑探测器1的探测器支架6，探测器支架6还用于支撑机芯电路板2，机芯电路板2也固定在探测器支架6上，进一步参考图1，探测器1和机芯电路板2位于探测器支架6的两侧，当然，探测器1和机芯电路板2还可以位于探测器支架6的同一侧。

进一步地，为了使探测器更加稳固，探测器支架在朝向探测器的一面设置有一凹槽，探测器位于凹槽内，机芯电路板位于探测器支架的另一面。更进一步地，探测器支架6在面向机芯电路板2的一面设置有限位柱，从而以保证机芯电路板与探测器的管脚正确插合。

在一个较佳的实施例中，接口单元为接口电路板；

红外车载摄像头还包括用于对AI电路板散热的散热件；

散热件为中空盖板；

在中空盖板的轴向上，机芯电路板位于中空盖板的空腔内，AI电路板位于中空盖板的空腔外；

中空盖板的底板上设置有供将AI电路板与接口电路板连接的连接孔。

进一步参考图1，红外车载摄像头还包括用于对AI电路板散热的散热件7，为了增大散热面积，散热件7为金属的中空盖板，在中空盖板的轴向上，机芯电路板2位于中空盖板的空腔内，而AI电路板3位于中空盖板的空腔外，也即是，在光线入射的方向上，依次为探测器1、机芯电路板2、探测器支架6、AI电路板3、中空盖板7、接口电路板4、输出接口5。

AI电路板上有AI芯片，其后是中空盖板，中空盖板的底板与AI芯片通过导热硅脂密切接触。AI电路板上还设有供AI电路板与接口电路板之间的排线连接或者板对板插座连接的连接孔。

在一个较佳的实施例中，红外车载摄像头还包括物镜以及用于支撑物镜的物镜支架；

物镜支架的一端与中空盖板连接，另一端连接物镜。

再次参考图1，红外车载摄像头还包括物镜8以及用于支撑物镜8的物镜支架9，物镜支架一端靠近探测器1，并与中空盖板7连接，从而将物镜支架与中空盖板7进行固定，另一端设有连接物镜8的镜头接口，物镜通过镜头接口连接在物镜支架上，也可以通过镜头接口更换不同的物镜。物镜8在物镜支架9上的相对位置通过螺纹调节，通过点胶固定，或者通过物镜支架9的镜头接口上的螺纹孔拧入止螺固定。

在本实用新型中，物镜支架9的一端与中空盖板7的形状相匹配，从而可以卡在中空盖板7内，如图1所示，中空盖板7为方形的，物镜支架9的一端也为方形的。

为了进一步提高红外车载摄像头的稳定性，探测器1嵌入物镜支架9的内部，探测器支架6与物镜支架9固定连接，AI电路板3、中空盖板7、接口电路板通过螺钉固定到物镜支架9上。

在一个较佳的实施例中，红外车载摄像头还包括与物镜支架连接的快门；

快门控制线穿过物镜支架的接入到机芯电路板上。

打快门是红外热成像系统中不可或缺的功能，打快门操作可以有效去除探测器的响应非均匀性，较大的提高图像质量，因此，红外车载摄像头上设置了快门10，快门10与物镜支架9连接，为了实现对快门的控制，快门控制线穿过物镜支架9接入到机芯电路板2上，从而通过机芯电路板2控制快门的打开与闭合。

在一个较佳的实施例中，红外车载摄像头还包括围设在物镜支架、中空盖板以及接口电路板外面的壳体。

为了有效保护物镜8、物镜支架9、探测器1、机芯电路板2、AI电路板3、探测器支架6、中空盖板7以及接口电路板4，车载摄像头还设置有围设在物镜支架9、中空盖板7以及接口电路板4外面的壳体。

在一个较佳的实施例中，壳体包括用于容纳物镜、物镜支架的前壳以及与前壳连接并且用于容纳探测器、机芯电路板、AI电路板以及接口电路板的后壳；

后壳对应于输出接口的位置设置有将接口孔。

如图2所示，壳体包括前壳11以及后壳12，前壳用于容纳物镜8以及物镜支架9，后壳用于容纳探测器1、机芯电路板2、AI电路板3以及接口电路板4。为了提高红外车载摄像头的稳定性，壳体11通过螺钉将前壳与后壳相互固定。为了确保输出接口能够将信息传输出去，后壳对应于输出接口的位置设置有接口孔。

在一个较佳的实施例中，在前壳远离后壳的一端处还设有用于保护物镜的保护窗以及与前壳连接的用于固定保护窗的保护窗盖。

进一步参考图2，为了保护物镜，红外车载摄像头还设有保护窗13，前壳11在远离后壳12的一端对应于物镜的位置具有一凸起，保护窗14位于凸起内，红外车载摄像头还设置有用于固定保护窗13的保护窗盖14，保护窗盖14与前壳11通过螺纹互相固定，并将保护窗13夹紧，保护窗12的材料为硅或者锗。

在一个较佳的实施例中，在保护窗朝向物镜的一面与前壳之间处还设置有用于加热保护窗的加热丝；

加热丝连接有温度传感器；

加热丝和温度传感器均接入到机芯电路板中。

在实际应用中，如果车辆从温度较高的室内到温度较低的室外时，红外车载摄像头的保护窗13可能会出现结霜的现象，如果保护窗13结霜，那么会影响物镜的观测，因此，为了避免这一现象，在保护窗13朝向物镜的一面与前壳11之间处还设置有用于加热保护窗13的加热丝15，加热器上设置有温度传感器，温度传感器、加热丝的控制线穿过物镜支架接入到机芯电路板上，温度传感器采集环境温度，并将数据传输到机芯电路板，机芯电路板根据该数据判断是否需要启动加热丝15。

在一个较佳的实施例中，前壳和后壳相接触处还设置有密封圈。

为了提高密封效果，前壳11和后壳12相接触的地方还设置有密封圈16。

进一步地，为了提高红外车载摄像头的密封性，物镜支架9固定在前壳11上，物镜支架9与前壳11相接触的地方设置有密封圈，保护窗13与前壳12接触的地方也设置有密封圈。

本实用新型的红外车载摄像头装配完后的如图3所示，通过探测器将场景的热辐射转换为数字信号，再通过处理模块将数字信号进行处理得到场景的目标图像，再通过识别模块根据目标图像进行识别得到目标结果，最后通过接口模块将目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上，通过车辆上的显示屏进行显示，仅通过红外车载摄像头就能完成对目标图像中的目标进行识别，无需将目标图像发送到车辆中，再通过车辆安装的处理器进行识别，从而提高了红外车载摄像头的适用范围，降低了对车辆的要求。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种红外车载摄像头，其特征在于，包括：

探测器，用于接收来自场景的热辐射并将所述热辐射转换为数字信号；

处理单元，与所述探测器连接，对所述数字信号进行处理得到场景的目标图像；

识别单元，与所述处理单元连接，用于根据所述目标图像进行识别得到目标结果；

接口单元，与所述识别单元连接，用于通过输出接口将所述目标结果输出到安装红外车载摄像头的车辆上。

2.根据权利要求1所述的红外车载摄像头，其特征在于，所述处理单元为机芯电路板，所述识别单元为AI电路板；

所述红外车载摄像头还包括用于支撑所述探测器的探测器支架；

所述探测器支架还用于支撑所述机芯电路板；

在所述探测器支架的轴向上，所述探测器和所述机芯电路板位于所述探测器支架的两侧。

3.根据权利要求2所述的红外车载摄像头，其特征在于，所述接口单元为接口电路板；

所述红外车载摄像头还包括用于对所述AI电路板散热的散热件；

所述散热件为中空盖板；

在所述中空盖板的轴向上，所述机芯电路板位于所述中空盖板的空腔内，所述AI电路板位于所述中空盖板的空腔外；

所述中空盖板的底板上设置有供将所述AI电路板与所述接口电路板连接的连接孔。

4.根据权利要求3所述的红外车载摄像头，其特征在于，还包括物镜以及用于支撑所述物镜的物镜支架；

所述物镜支架的一端与所述中空盖板连接，另一端连接所述物镜。

5.根据权利要求4所述的红外车载摄像头，其特征在于，还包括与所述物镜支架连接的快门；

快门控制线穿过所述物镜支架接入到机芯电路板上。

6.根据权利要求4或5所述的红外车载摄像头，其特征在于，还包括围设在所述物镜支架、所述中空盖板以及所述接口电路板外面的壳体。

7.根据权利要求6所述的红外车载摄像头，其特征在于，所述壳体包括用于容纳所述物镜、所述物镜支架的前壳以及与所述前壳连接并且用于容纳所述探测器、所述机芯电路板、所述AI电路板以及所述接口电路板的后壳；

所述后壳对应于所述输出接口的位置设置有接口孔。

8.根据权利要求7所述的红外车载摄像头，其特征在于，在所述前壳远离后壳的一端处还设有用于保护所述物镜的保护窗以及与所述前壳连接的用于固定所述保护窗的保护窗盖。

9.根据权利要求8所述的红外车载摄像头，其特征在于，在所述保护窗朝向物镜的一面与所述前壳之间处还设置有用于加热所述保护窗的加热丝；

所述加热丝连接有温度传感器；

所述加热丝和所述温度传感器均接入到所述机芯电路板中。

10.根据权利要求9所述的红外车载摄像头，其特征在于，所述前壳和所述后壳相接触处还设置有密封圈。

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