本实用新型属于图像采集技术领域,尤其涉及一种摄像头模组。
背景技术:
目前,在考勤、门禁、安防等诸多领域中,摄像头模组已经得到广泛的应用。
但是此类摄像头模组通常各功能模块集中设置,散热性差,不利于模组散热。随着分辨率和帧率的提升,对传感器及处理器性能要求也来越高,整个系统功耗加大,发热严重,如果没有良好的散热方式,随着模组的温升势必影响模组的稳定性。
现有模组只针对单一的人脸或者手掌的生物特征采集,摄像头模组采集生物特征类型单一。
因此,传统的摄像头模组中存在散热性差和功能单一的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种摄像头模组,旨在解决传统的摄像头模组存在的散热性差和功能单一的问题。
本实用新型实施例提了一种摄像头模组,包括层叠设置并依次电性连接的主控板、传感器板和摄像头组件;
所述摄像头组件,用于获取人脸图像和手掌图像的光信号,并反馈至所述传感器板;
所述传感器板,用于将所述光信号转换为与对应的电信号至所述主控板;
所述主控板,用于对所述电信号进行图像处理以获取与所述电信号对应的图像信息,以及将所述图像信息与预存的图像特征进行匹配识别,并反馈匹配结果至连接的终端设备;
适配安装的外壳和散热组件,所述摄像头组件设置于所述外壳上,所述散热组件包括用于容置所述传感器板和所述主控板的内腔。
在一个实施例中,所述摄像头组件包括可见光摄像头、红外摄像头、第一灯板和第二灯板;
所述可见光摄像头、所述红外摄像头、所述第一灯板和所述第二灯板设置于所述外壳上,所述第一灯板用于提供可见光或者红外光,所述第二灯板用于提供可见光或者红外光。
在一个实施例中,所述第一灯板包括第一电路板和设置于所述第一电路板上的第一led灯,所述第一led灯用于提供可见光或者红外光。
在一个实施例中,所述第二灯板包括第二电路板和设置于所述第二电路板上的第二led灯,所述第二led灯用于提供可见光或者红外光。
在一个实施例中,所述传感器板包括第三电路板和设置于第三电路板上的电源转换电路、第一图像传感器和第二图像传感器;
所述电源转换电路的电源输入端、所述第一图像传感器的信号端、所述第二图像传感器的信号端分别与所述主控板连接,所述电源转换电路的电源输出端分别与所述第一图像传感器的电源端、所述第二图像传感器的电源端和所述第一led灯的电源端和所述第二led灯的电源端电性连接;
所述电源转换电路,用于将所述主控板输入的直流电源转换为对应大小的电源信号至所述第一图像传感器、所述第二图像传感器和所述第一led灯和所述第二led灯;
所述第一图像传感器,用于将所述可见光摄像头输入的光信号转换为电信号并反馈至所述主控板;
所述第二图像传感器,用于将所述红外摄像头输入的光信号转换为电信号并反馈至所述主控板。
在一个实施例中,所述电源转换电路包括电压转换电路和led驱动电路;
所述电压转换电路的电源输入端、所述led驱动电路的电源输入端共接构成所述电源转换电路的电源输入端,所述电压转换电路的电源输出端分别与所述第一图像传感器的电源端和所述第二图像传感器的电源端连接,所述led驱动电路的电源输出端分别与所述第一led灯的电源端和所述第二led灯的电源端连接;
所述电压转换电路,用于将所述主控板输入的直流电源进行电压转换并分别输出对应大小的电压信号至所述第一图像传感器和所述第二图像传感器;
所述led驱动电路,用于将所述主控板输入的直流电源进行电压转换并分别输出对应大小的电压信号至所述第一led灯和所述第二led灯。
在一个实施例中,所述主控板包括第四电路板和设置于第四电路板上的usb接口、处理器和存储器;
所述usb接口分别与所述处理器和所述电源转换电路连接,所述处理器分别与所述存储器和所述第一图像传感器和第二图像传感器;
所述usb接口,用于连接所述终端设备、所述处理器和所述电源转换电路,以进行信号传输和电源传输;
所述处理器,用于对所述电信号进行图像处理以获取与所述电信号对应的图像信息,以及将所述图像信息与存储在所述存储器内的预存的图像特征进行匹配识别,并通过所述usb接口反馈匹配结果至所述终端设备。
在一个实施例中,所述散热组件的底部设置有开口,所述usb接口通过所述开口安装于所述第四电路板上并与所述处理器连接。
在一个实施例中,所述主控板上还包括用于提供振荡信号的晶振和用于提供复位信号的复位按键,所述晶振和所述复位按键分别与所述处理器连接。
在一个实施例中,所述摄像头模组还包括第一连接器、第二连接器和第三连接器;
所述第一连接器的第一端设置于所述第一电路板上并与所述第一led灯连接,所述第一连接器的第二端设置于所述第二电路板上并与所述第二led灯连接,所述第一连接器的第三端设置于所述第三电路板上并与所述led驱动电路连接;
所述第二连接器的第一端设置于所述第三电路板上并分别与所述第一图像传感器、所述电压转换电路和所述led驱动电路连接,所述第二连接器的第二端设置于所述第四电路板上并分别与所述处理器和所述usb接口连接;
所述第三连接器的第一端设置于所述第三电路板上并分别与所述第二图像传感器、所述电压转换电路和所述led驱动电路连接,所述第三连接器的第二端设置于所述第四电路板上并分别与所述处理器和所述usb接口连接。
本实用新型实施例通过将摄像头组件、传感器板、主控板、外壳和散热组件组成摄像头模组,摄像头组件用于获取人脸图像和手掌图像的光信号,并反馈至传感器板,传感器板将光信号转换为与对应的电信号至主控板,主控板用于对电信号进行图像处理以获取与电信号对应的图像信息,以及将图像信息与预存的图像特征进行匹配识别,并反馈匹配结果至连接的终端设备。摄像头组件、传感器板和主控板分板设置,增加了散热面积,散热组件进一步对主控板和传感器板进行散热,提高了摄像头模组的散热效果,同时,实现了对人脸图像和手掌图像的采集和识别,提高了摄像头的功能多样性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第一种结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第二种结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第三种结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第四种结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第五种结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第六种结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本实用新型实施例提了一种摄像头模组。
如图1所示,图1为本实用新型实施例提供的摄像头模组的第一种结构示意图,本实施例中,摄像头模组包括层叠设置并依次电性连接的主控板300、传感器板200和摄像头组件100;
摄像头组件100,用于获取人脸图像和手掌图像的光信号,并反馈至传感器板200;
传感器板200,用于将光信号转换为与对应的电信号至主控板300;
主控板300,用于对电信号进行图像处理以获取与电信号对应的图像信息,以及将图像信息与预存的图像特征进行匹配识别,并反馈匹配结果至连接的终端设备;
适配安装的外壳400和散热组件500,摄像头组件100设置于外壳400上,散热组件500包括用于容置传感器板200和主控板300的内腔。
本实施例中,摄像头组件100将人脸或者手掌的反射光聚焦,从而采集到人脸图像和手掌图像的对应的光信号,手掌图像可为掌纹图像和/或静脉图像,光信号进入传感器板200的对应传感器结构进行光电信号转换,主控板300上的处理模块根据生物识别算法将获取到的电信号进行处理以得到对应的图像信息,同时,将图像信息与预存的图像特征进行匹配识别,最终将匹配的结果反馈至终端设备。
其中,摄像头组件100采用双目摄像头进行图像采集,双目摄像头采用景深范围大的镜头,从而适应人脸图像和手掌图像的采集。
摄像头组件100、传感器板200和主控板300分板设置,增加了散热面积,提高了摄像头模组的散热效果,同时,实现了对人脸图像和手掌图像的采集和识别,提高了摄像头的功能多样性。
如图1或者图2所示,散热组件500与外壳400适配安装,可通过卡扣、粘连等方式安装,同时,为了提高安全性和防水性,在外壳与散热组件之间还可设置密封圈或者泡棉,传感器板200和主控板300设置于散热组件500的内腔,主控板300贴设于散热组件500,散热组件500的侧边和底部均设有散热结构,从而进一步提高散热效果,散热组件500可为散热片或者散热器,在一个实施例中,散热组件500为散热器。
本实用新型实施例通过将摄像头组件100、传感器板200、主控板300、外壳400和散热组件500组成摄像头模组,摄像头组件100用于获取人脸图像和手掌图像的光信号,并反馈至传感器板200,传感器板200将光信号转换为与对应的电信号至主控板300,主控板300用于对电信号进行图像处理以获取与电信号对应的图像信息,以及将图像信息与预存的图像特征进行匹配识别,并反馈匹配结果至连接的终端设备。摄像头组件100、传感器板200和主控板300分板设置,增加了散热面积,散热组件500进一步对主控板300和传感器板200进行散热,提高了摄像头模组的散热效果,同时,实现了对人脸图像和手掌图像的采集和识别,提高了摄像头的功能多样性。
如图1或者图2所示,在一个实施例中,摄像头组件100包括可见光摄像头10、红外摄像头20、第一灯板30和第二灯板40;
可见光摄像头10、红外摄像头20、第一灯板30和第二灯板40设置于外壳400上,所述第一灯板30用于提供可见光或者红外光,所述第二灯板40用于提供可见光或者红外光。
本实施例中,第一灯板30和第二灯板40可分别用于提供可见光和红外光,或者同时提供可见光或者红外光,以达到可见光补光或者红外光补光的目的,可见光摄像头10和红外摄像头20组成双目摄像头,双目摄像头利用仿生学原理,通过标定后的双摄像头得到同步曝光图像,主控板300计算获取的二维图像像素点的第三维深度信息,同时,主控板300基于生物识别算法,利用像素点的深度信息对待测的人脸和手掌进行识别判断。
第一灯板30、第二灯板40的设置位置不限,可与可见光摄像头10和红外摄像头20并排设置于外壳上,或者对应设置于摄像头的一侧以提供可见光和/或红外光。
如图3所示,在一个实施例中,第一灯板30包括第一电路板31和设置于第一电路板31上的第一led灯32,第一led灯32用于提供可见光或者红外光。
在一个实施例中,第二灯板40包括第二电路板41和设置于第二电路板41上的第二led灯42,第二led灯42用于提供可见光或者红外光。
本实施例中,第一电路板31用于传输供电电源以及固定第一led灯32,第一led灯32焊接或者卡接在第一电路板31上,第一led灯32通过接收由传感器板200输出的供电电源对应点亮,以提供可见光或者红外光,同理,第二电路板41用于传输供电电源以及固定第二led灯42,第二led灯42焊接或者卡接在第二电路板41上,第二led灯42通过接收由传感器板200输出的供电电源对应点亮,以提供可见光或者红外光,因此,根据led灯的作用,第一led灯32和第二led灯42可均为可见光灯,或者均为红外光灯,或者一个为可见光灯,另一个为led灯。
其中,第一led灯32和第二led灯42的数量不限,可分别为一个或者多个。
请继续参阅图3,在一个实施例中,传感器板200包括第三电路板210和设置于第三电路板210上的电源转换电路240、第一图像传感器220和第二图像传感器230;
电源转换电路240的电源输入端、第一图像传感器220的信号端、第二图像传感器230的信号端分别与主控板300连接,电源转换电路240的电源输出端分别与第一图像传感器220的电源端、第二图像传感器230的电源端和第一led灯32的电源端和第二led灯42的电源端电性连接;
电源转换电路240,用于将主控板300输入的直流电源转换为对应大小的电源信号至第一图像传感器220、第二图像传感器230和第一led灯32和第二led灯42;
第一图像传感器220,用于将可见光摄像头10输入的光信号转换为电信号并反馈至主控板300;
第二图像传感器230,用于将红外摄像头20输入的光信号转换为电信号并反馈至主控板300。
本实施例中,第一图像传感器220对应于可见光摄像头10设置,第二图像传感器230对应于红外摄像头20设置,并获取摄像头输入的光信号以及进行光电转换,第三电路板210用于传输图像传感器与主控板300之间的电信号以及电源信号,主控板300输出的直流电源经过电源转换电路240转换成多路电源信号,并分别输出至第三电路板210上的第一图像传感器220和第二图像传感器230,以及第一电路板31上的第一led灯32和第二电路板41上的第二led灯42。
电源转换电路240可采用dc/dc转换电路、开关电源电路或者其他转换电路或者模块,电源转换电路240功率高,设置于散热组件500的内腔,提高了散热效果,避免摄像头模组工作异常。
如图4所示,在一个实施例中,电源转换电路240包括电压转换电路241和led驱动电路242;
电压转换电路241的电源输入端、led驱动电路242的电源输入端共接构成电源转换电路240的电源输入端,电压转换电路241的电源输出端分别与第一图像传感器220的电源端和第二图像传感器230的电源端连接,led驱动电路242的电源输出端分别与第一led灯32的电源端和第二led灯42的电源端连接;
电压转换电路241,用于将主控板300输入的直流电源进行电压转换并分别输出对应大小的电压信号至第一图像传感器220和第二图像传感器230;
led驱动电路242,用于将主控板300输入的直流电源进行电压转换并分别输出对应大小的电压信号至第一led灯32和第二led灯42。
本实施例中,电压转换电路241用于提供供电电压至第一图像传感器220和第二图像传感器230,led驱动电路242则用于提供供电电压至第一led灯32和第二led灯42,led驱动电路242可为恒流驱动电路或者恒压驱动电路,具体根据补光需求对应设置,电压转换电路241可为dc/dc转换电路和/或稳压电路等结构,具体结构不限。
如图4所示,在一个实施例中,主控板300包括第四电路板310和设置于第四电路板310上的usb接口320、处理器330和存储器340;
usb接口320分别与处理器330和电源转换电路240连接,处理器330分别与存储器340和第一图像传感器220和第二图像传感器230;
usb接口320,用于连接终端设备、处理器330和电源转换电路240,以进行信号传输和电源传输;
处理器330,用于对电信号进行图像处理以获取与电信号对应的图像信息,以及将图像信息与存储在存储器340内的预存的图像特征进行匹配识别,并通过usb接口320反馈匹配结果至终端设备。
本实施例中,usb接口320进行信号输入和输出,信号包括电源信号和处理器330与终端设备的数据信号,处理器330执行电信号的接收、处理以及对应图像信息的匹配识别,图像特征以及对应的算法存储于存储器340中。
处理器330可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),还可以是其他通用处理器330、数字信号处理器330(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器330可以是微处理器330或者该处理器330也可以是任何常规的处理器330等。
存储器340可以是硬盘或内存,也可以是摄像头模组配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。
usb接口320可设置于散热组件500的对应开口处或者外壳400的对应开口处,在一个实施例中,如图5所示,散热组件500的底部设置有对应开口,usb接口320通过开口安装于第四电路板310上并与处理器330实现对应的连接,实现信号的输入和输出。
如图6所示,在一个实施例中,主控板300上还包括用于提供振荡信号的晶振350和用于提供复位信号的复位按键360,晶振350和复位按键360分别与处理器330连接,处理器330可根据振荡信号获取到标准的时钟信号,以及根据复位信号实现整机的重启复位。
请继续参阅图6,在一个实施例中,摄像头模组还包括第一连接器600、第二连接器700和第三连接器800;
第一连接器600的第一端设置于第一电路板31上并与第一led灯32连接,第一连接器600的第二端设置于第二电路板41上并与第二led灯42连接,第一连接器600的第三端设置于第三电路板210上并与led驱动电路242连接;
第二连接器700的第一端设置于第三电路板210上并分别与第一图像传感器220、电压转换电路241和led驱动电路242连接,第二连接器700的第二端设置于第四电路板310上并分别与处理器330和usb接口320连接;
第三连接器800的第一端设置于第三电路板210上并分别与第二图像传感器230、电压转换电路241和led驱动电路242连接,第三连接器800的第二端设置于第四电路板310上并分别与处理器330和usb接口320连接。
本实施例中,为了简化线路结构,灯板、传感器板200和主控板300之间通过连接器连接,从而实现光电信号和电源信号的传输,连接器可为pfc连接器、排插、或者公母头结构,具体结构不限。
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。
