TWI746102B - 外掛式生物辨識影像擷取裝置 - Google Patents

Abstract

一種外掛式生物辨識影像擷取裝置，包含一連接埠、一影像擷取單元 及一充電單元，該連接埠用以接收一外部電源或輸出一訊號，該影像擷取單元具有複數鏡頭組及一不可見光發光元件，該充電單元電性連接該連接埠及該影像擷取單元，該充電單元具有一充電電池及一控制器，該控制器電性連接該充電電池，該控制器根據該外部電源對該充電電池充電，該充電電池用以提供一電力給該影像擷取單元與該充電單元，藉以達到具有足夠電流可驅動不可見光發光元件的功效者。

Description

外掛式生物辨識影像擷取裝置

本發明係有關於影像擷取裝置，特別指一種外掛式生物辨識影像擷取裝置。

由於識別影像擷取裝置需使用紅外光發光元件及紅外光鏡頭才能實現辨識的功能，通常應用於人臉識別、虹膜識別等，紅外光發光元件需要較高的電流進行驅動，才能夠得到足夠的亮度採集識別影像及符合識別精準度的要求。舊式的筆記型電腦、一體機電腦或桌上型電腦並未設有紅外光發光元件及紅外光鏡頭，若使用者欲使用影像識別功能必須另外購置外掛式的識別影像擷取裝置。

然而，習知的外掛式識別影像擷取裝置的電力來源主要是透過連接埠接收一主機本身上所輸出的電源，其中習知連接埠大致上可分為USB 2.0或USB 3.0或USB type C，且舊式筆記型電腦、一體機電腦或桌上型電腦的USB 2.0及USB 3.0的輸出電源的電流分別是控制在500mA及900mA，導致沒有足夠電流驅動紅外光發光元件發光。換言之，即使購置習知的外掛式識別影像擷取裝置，舊式筆記型電腦、一體機電腦或桌上型電腦也仍然無法使用影像識別功能。

因此，如何解決上述問題係為本領域研究人員所要努力的方向。

本發明之一目的係為，使外掛式生物辨識影像擷取裝置具有足夠電流可驅動不可見光發光元件。

本發明之另一目係在，提供一種可達到提供穩定電源的外掛式生物辨識影像擷取裝置。

為達成上述之目的，本發明提供一種外掛式生物辨識影像擷取裝置，係包含：一連接埠，用以接收一外部電源或輸出一訊號；一影像擷取單元，具有複數鏡頭組及一不可見光發光元件；及一充電單元，電性連接該連接埠及該影像擷取單元，該充電單元具有一充電電池及一控制器，該控制器電性連接該充電電池，該控制器根據該外部電源對該充電電池充電，該充電電池用以提供一電力給該影像擷取單元與該充電單元。

藉由本發明此設計，可令該充電電池輸出的該電力的電流足以驅動該影像擷取單元的不可見光發光元件發光，進而達到識別精準度之要求的功效者，且還有效達到提供穩定電源的效果。

100:外掛式生物辨識影像擷取裝置

110:連接埠

120:影像擷取單元

121:鏡頭組

1221:紅外光鏡頭組

1222:可見光鏡頭組

122:不可見光發光元件

123:第一電路板

1231:第一側

1321:第二側

130:充電單元

131:充電電池

132:控制器

133:第二電路板

1331:第三側

1332:第四側

150:散熱基座

151:水平部

1511:第一面

1512:第二面

152:直立部

1521:第三面

1522:第四面

153:凸緣

160:指示燈單元

161:指示發光元件

162:第三電路板

1621:第五側

1622:第六側

170:第一蓋板

171:第一開孔

172:第二開孔

173:孔洞

180:第二蓋板

181:第三開孔

第1圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之方塊圖；第2圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之立體分解圖；第3圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之影像擷取單元示意圖；第4圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之充電單元示意圖；第5圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之散熱基座示意圖；第6圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之指示燈單元示意圖；第7圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之部分組合圖； 第8圖係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之立體組合圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參考第1至8圖，係為本發明外掛式生物辨識影像擷取裝置之方塊圖、立體分解圖、充電單元示意圖、影像擷取單元示意圖、散熱基座、指示燈單元、部分組合圖及立體組合體，如圖所示，本發明所述該外掛式生物辨識影像擷取裝置100於本實施例表示用以進行一生物辨識(如使用者的人臉辨識)，但並不侷限於此，於具體實施時，本發明之生物辨識影像擷取裝置100也可進行其他生物辨識(如虹膜辨識)。該外掛式生物辨識影像擷取裝置100係包含一連接埠110、一影像擷取單元120、一充電單元130、一散熱基座150、一指示燈單元160、一第一蓋板170及一第二蓋板180，該連接埠110電性連接該充電單元，該連接埠110用以接收一外部電源或輸出一訊號，且該連接埠110於本實施例表示為一USB連接器連接一電腦主機(未繪示)的連接埠(如USB連接埠)，藉以接收該電腦主機輸出的外部電源，並與該電腦主機相互傳輸訊號(如資料訊號)或單方面接收生物辨識影像擷取裝置傳送的訊號(如影像訊號或其他訊號)。於具體實施時，本發明之生物辨識影像擷取裝置可透過自身的連接埠可應用與一電子裝置(智慧型行動電話、平板電腦或其他電子裝置(如攝影裝置或電子鎖裝置))的連接埠相連接。

在一實施例，該連接埠110可為其他可接收外部電源及傳輸訊號的連接埠。在另一實施例，外掛式生物辨識影像擷取裝置100包含一電源連接埠與一訊號連接埠，該電源連接埠可獨立透過一電源傳輸線與一室內電源或攜帶型電源的連接埠相接，用以接收室內電源或攜帶型電源傳輸的外部電源，該訊號連 接埠則獨立與對應該電子裝置相連接以相互傳遞如資料訊號，或是該訊號連接埠單方面輸出如影像訊號或其他訊號給電子裝置。

該影像擷取單元120具有複數鏡頭組121、一不可見光發光元件122、一影像處理器(未繪示)及一第一電路板123，該等鏡頭組121包含一紅外光鏡頭組1221及一可見光鏡頭組1222，該紅外光鏡頭組1221用以感測擷取從該待測目標上(如使用者的臉部)反射回來的一紅外光轉換成一紅外光影像，該紅外光鏡頭組1221內部設有一濾光片，該紅外光鏡頭組1221的濾光片僅允許紅外光通過至該紅外光鏡頭組1221的感光元件。

該可見光鏡頭組1222在本實施例表示為一感光耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)鏡頭組，用以擷取彩色影像或攝錄彩色影像與彩色影片，但並不侷限於此，在其他實施例中該可見光鏡頭組1222也可以表示為一互補式金氧半電晶體(Complementary Metal Oxide Semiconductor transistors,CMOS)鏡頭組或另一紅外光鏡頭組，該可見光鏡頭組1222內部設有一濾光片，該可見光鏡頭組1222的濾光片僅允許可見光通過至該可見光鏡頭組1222的感光元件。

該不可見光發光元件122在本實施例係表示為一紅外光二極體(Infrared light-emitted-diode,IR LED)，波長為750nm至1550nm，用以作為補光光源，但並不侷限於此，在其他實施例中該不可見光發光元件122也可以表示為其他類型的不可件光發光元件。

該影像處理器電性連接該等鏡頭組121及該不可見光發光元件122，該影像處理器用以對該紅外光鏡頭組1221及該可見光鏡頭組1222所擷取的影像、訊號或其他資訊作處理，例如影像處理器根據接收該紅外光影像與一預設特徵資料庫(如預設人臉特徵資料庫)做影像辨識處理。

該第一電路板123具有一第一側1231及一第二側1321，該第一、二側1231、1321於本實施例表示分別設於該第一電路板123的前、後兩側，所述前側為朝向該待測目標的方向，後側為相反該待測目標的方向，該等鏡頭組121、該不可見光發光元件122及該影像處理器分設於該第一電路板123的第一側1231且相電性連接。

該充電單元130電性連接該連接埠110及該影像擷取單元120，該充電單元130具有一充電電池131、一控制器132及一第二電路板133，該控制器132電性連接該充電電池131，該控制器132根據該外部電源對該充電電池131充電，該充電電池131用以提供一電力給該影像擷取單元120與該充電單元130。該控制器132在本實施例中係表示為一充電控制晶片，用以控制及保護該充電電池131的充、放電。該充電電池131選擇為鋰電池、鋰離子電池、磷酸鋰電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池及鉛酸電池其中任一。

該第二電路板133具有一第三側1331及一第四側1332，該第三、四側1331、1332於本實施例表示分別設於該第二電路板133的上、下兩側，該第一電路板123電性連接該第二電路板133，該連接埠110、該充電電池131及該控制器132分設於該第二電路板133的第三側1331且相電性連接。

在一替代實施例中，該充電單元130還具有一電壓檢測晶片，該電壓檢測晶片設於該第二電路板133上，以與該控制器132電性連接，該電壓檢測晶片用以偵側該充電電池131的充電狀態。在另一替代實施例中，該電壓檢測晶片選擇與該控制器132整合在一起。

該指示燈單元160具有複數指示發光元件161及一第三電路板162，該第三電路板162電性連接該第一電路板123，該第三電路板162具有一第五側 1621及一第六側1622，該第五、六側1621、1622於本實施例表示分別設於該第三電路板162的前、後兩側，該等指示發光元件161分設於該第三電路板162的第五側1621且相電性連接，該等指示燈發光元件161選自白、藍、綠、黃、紅光二極體或其他顏色的發光二極體。該等指示發光元件161用以供使用者藉由光源為發亮或熄滅或閃爍來得知所述外掛式生物辨識影像擷取裝置100的電池工作狀態、電池損壞狀態、電池低電壓狀態及影像擷取裝置工作狀態等。在一替代實施例中，該指示燈單元160可省略不設置。

此外，該第一、二、三電路板123、133、162在本實施例係表示為印刷電路板(PCB)，所述的印刷電路板可以是一軟性印刷電路板或一硬性印刷電路板。並該第一、二、三電路板123、133、162在本實施例中表示為三個獨立的電路板透過如一軟性排線相互電性連接，但並不侷限於此，在其他實施例中，該第一、二、三電路板123、133、162也可以整合為單一個電路板上的三個區域。

該散熱基座150具有一水平部151、一直立部152及一凸緣153，該直立部152從該水平部151一側邊緣向上延伸。該水平部151具有一第一面1511及一第二面1512分設於該水平部151的上、下兩側，該直立部152具有一第三面1521及一第四面1522分設於該直立部152的前、後兩側，該凸緣153朝該直立部152的第三面1521凸出，該第一電路板123的第二側1232對應設置於該直立部152的第三面1521，該第二電路板133對應設置於該水平部151的第一面1511，該第三電路板162的第六側1622對應設置於該凸緣153上。

該第一、二蓋板170、180係對應蓋合，該第一蓋板170分別對應該等鏡頭組121及該不可件光發光元件122及該等指示發光元件161設有複數第一開 孔171及一第二開孔172及複數孔洞173，該第二蓋板180對應該連接埠110設有一第三開孔181，所述第一、二開孔171、172及孔洞173皆朝向該待測目標的方向。

該散熱基座150用以吸收設置於其上的該第一、二、三電路板123、133、162承載的元件運作時所產生的熱，並將熱傳導至該第一、二蓋板170、180進行散熱。在一替代實施例中，可省略掉該散熱基座15，該第一、二、三電路板123、133、162皆固定設置於該第一蓋板170內。

藉由本發明此設計，操作者可依據實際的需求，令該充電電池131輸出的該電力的電流足以驅動該影像擷取單元120的不可見光發光元件122發光，以符合識別精準度之要求，且還有效達到提供穩定電源的效果。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

100:外掛式生物辨識影像擷取裝置

110:連接埠

120:影像擷取單元

121:鏡頭組

122:不可見光發光元件

130:充電單元

131:充電電池

132:控制器

Claims (7)

1. 一種外掛式生物辨識影像擷取裝置，應用於一電腦或其他電子裝置，該外掛式生物辨識影像擷取裝置由下列所組成：一連接埠用以接收一外部電源或輸出一訊號；一影像擷取單元具有一影像處理器、複數鏡頭組及一不可見光發光元件，該複數鏡頭組具有一紅外光鏡頭組與一可見光鏡頭組，該影像處理器電性連接該紅外光鏡頭組、該可見光鏡頭組及該不可見光發光元件，該影像處理器用以對該紅外線光鏡頭組與該可見光鏡頭組所擷取一影像作處理產生該訊號，該影像處理器透過該連接埠將該訊號傳送至該電腦或該其他電子裝置；及一充電單元電性連接該連接埠及該影像擷取單元，該充電單元具有一充電電池及一控制器，該控制器電性連接該充電電池，該控制器根據該外部電源對該充電電池充電，該充電電池用以提供一電力給該影像擷取單元與該充電單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該影像擷取單元還具有一第一電路板，該第一電路板具有一第一側及一第二側，該等鏡頭組及該不可見光發光元件設於該第一電路板的第一側且相電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該充電單元還具有一第二電路板，該第一電路板電性連接該第二電路板，該第二電路板具有一第三側及一第四側，該連接埠、該充電電池及該控制器設於該第二電路板的第三側且相電性連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該不可見光發光元件為一紅外光二極體。
5. 如申請專利範圍第1項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該充電單元還具有一電壓檢測晶片，該電壓檢測晶片電性連接該控制器，該電壓檢測晶片用以偵側該充電電池的充電狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該連接埠為一USB連接器。
7. 如申請專利範圍第1項所述的外掛式生物辨識影像擷取裝置，其中該充電電池選擇為鋰電池、鋰離子電池、磷酸鋰電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池及鉛酸電池其中任一。

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