摄像模组和摄像模组控制方法与流程

本发明涉及成像
技术领域：
，特别涉及一种摄像模组和摄像模组控制方法。
背景技术：
：随着成像技术的发展，摄像模组的功能越来越丰富，特别的，在一种摄像模组中，可以同时对反馈平面信息的平面成像光束和反馈深度信息的深度成像光束进行处理，从而在实现传统的平面视觉摄像的基础上实现深度视觉摄像。然而，为了处理不同性质的成像光束，往往需要设置多组成像组件，并对应各成像组件分别设置相应的传感器组件。或者，通过设置一组特殊的成像组件，并为该成像组件设置不同功能的多组传感器组件，分别处理不同性质的成像光束。现有的上述摄像模组存在结构复杂笨重，成本高昂等缺点。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种摄像模组，旨在解决现有摄像模组中结构复杂笨重，成本高昂的技术问题，提出一种结构简洁轻巧，成本低廉的摄像模组。为实现上述目的，本发明提出的摄像模组，包括第一成像组件，第二成像组件和传感器组件，所述第一成像组件包括第一可调光阑；所述第二成像组件包括第二可调光阑；所述传感器组件位于所述第一可调光阑的出射光路上，且所述传感器组件位于所述第二可调光阑的出射光路上；当所述摄像模组运行时，所述第一可调光阑和所述第二可调光阑交替打开，以使得所述传感器组件交替接收所述第一成像组件产生的第一成像光束和所述第二成像组件产生的第二成像光束。优选地，所述第一成像组件为深度成像组件，所述第二成像组件为平面成像组件。优选地，所述第一成像组件包括第一成像透镜和第一滤光片，所述第一成像透镜为深度成像透镜，且所述第一成像透镜为红外光透镜，所述第一滤光片位于所述第一成像透镜的出射光路上，以滤除所述第一成像光束中的可见光；和/或，所述第二成像组件包括第二成像透镜和第二滤光片，所述第二成像透镜为平面成像透镜，且所述第二成像透镜为可见光透镜，所述第二滤光片位于所述第二成像透镜的出射光路上，以滤除所述第二成像光束中的红外光。优选地，所述传感器组件包括飞行时间测距模块。优选地，所述第一可调光阑包括第一光阑页片和第一驱动件，多个所述第一光阑页片沿圆周排布以形成位于圆周内侧的第一通孔，所述第一驱动件驱动多个所述第一光阑页片活动以控制所述第一通孔的打开和关闭；和/或，所述第二可调光阑包括第二光阑页片和第二驱动件，多个所述第二光阑页片沿圆周排布以形成位于圆周内侧的第二通孔，所述第二驱动件驱动多个所述第二光阑页片活动以控制所述第二通孔的打开和关闭。优选地，所述第一可调光阑包括第一遮光件和第三驱动件，所述第一遮光件具有让位所述第一成像光束的第一位置和遮挡所述第一成像光束的第二位置，所述第三驱动件驱动所述第一遮光件在所述第一位置和所述第二位置之间切换；和/或，所述第二可调光阑包括第二遮光件和第四驱动件，所述第二遮光件具有让位所述第二成像光束的第三位置和遮挡所述第二成像光束的第四位置，所述第四驱动件驱动所述第二遮光件在所述第三位置和所述第四位置之间切换。优选地，所述摄像模组还包括光路切换组件，所述光路切换组件包括反射镜和半透半反镜，所述半透半反镜位于所述反射镜的出射光路上，且所述传感器组件位于所述半透半反镜的反射光路上；其中，所述反射镜和所述半透半反镜分别设于所述第一成像组件和所述第二成像组件的出射光路上。优选地，所述摄像模组还包括显示组件，所述显示组件与所述传感器组件电连接，以显示所述第一成像光束形成的第一成像和/或所述第二成像光束形成的第二成像。优选地，所述显示组件与所述传感器组件有线连接或无线连接。为实现上述目的，本发明还提出一种摄像模组控制方法，所述摄像模组控制方法用于摄像模组，所述摄像模组包括第一成像组件，第二成像组件和传感器组件，所述第一成像组件包括第一可调光阑；所述第二成像组件包括第二可调光阑；所述传感器组件位于所述第一可调光阑的出射光路上，且所述传感器组件位于所述第二可调光阑的出射光路上；当所述摄像模组运行时，所述第一可调光阑和所述第二可调光阑交替打开，以使得所述传感器组件交替接收所述第一成像组件产生的第一成像光束和所述第二成像组件产生的第二成像光束；所述摄像模组控制方法包括以下步骤：接收成像信号；根据所述成像信号生成控制所述第一可调光阑的第一驱动信号和控制所述第二可调光阑的第二驱动信号；在第一驱动信号和第二驱动信号的作用下控制所述第一可调光阑和所述第二可调光阑交替打开，以使得所述传感器组件交替接收所述第一成像组件产生的第一成像光束和所述第二成像组件产生的第二成像光束；其中，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为异步信号。本发明技术方案中，摄像模组包括第一成像组件，第二成像组件和传感器组件，其中，第一成像组件包括第一可调光阑，用以控制第一成像光束的传播；第二成像组件包括第二可调光阑，用以控制第二成像光束的传播；传感器组件位于第一可调光阑的出射光路上，且传感器组件位于第二可调光阑的出射光路上；当摄像模组运行时，第一可调光阑和第二可调光阑交替打开，从而第一成像光束和第二成像光束交替照射到传感器组件上，使传感器组件交替接收第一成像组件产生的第一成像光束和第二成像组件产生的第二成像光束。在本方案中，通过控制第一可调光阑和第二可调光阑交替打开，使同一时刻传感器组件至多接收到一种成像光束，从而避免成像光束之间的干扰，使得仅设置一传感器组件即可对应至少两组成像组件，充分利用了传感器组件的性能，解决了摄像模组中不同成像组件的成像光束接收问题，使得摄像模组的结构简洁轻便，同时降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明摄像模组一实施例的结构示意图；图2为图1中摄像模组的第一可调光阑的结构示意图；图3为本发明摄像模组另一实施例中一具体示例的结构示意图；图4为本发明摄像模组另一实施例中另一具体示例的结构示意图；图5为本发明摄像模组又一实施例的结构示意图；图6为本发明摄像模组控制方法一实施例中第一可调光阑的第一驱动信号u1、第二可调光阑的第二驱动信号u2和传感器组件的第三驱动信号u3的时序示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100第一成像组件110第一可调光阑111第一驱动件112第一光阑页片113第一通孔114第一遮光件115第三驱动件120第一成像透镜130第一滤光片200第二成像组件210第二可调光阑211第二驱动件214第二遮光件215第四驱动件220第二成像透镜230第二滤光片300传感器组件410反射镜420半透半反镜430半透半反镜组500显示组件600第三成像组件610第三可调光阑611第三驱动件620第三成像透镜630第三滤光片700第四成像组件710第四可调光阑711第四驱动件720第四成像透镜730第四滤光片本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种摄像模组。在本发明的一实施例中，如图1所示，摄像模组包括第一成像组件100，第二成像组件200和传感器组件300，第一成像组件100包括第一可调光阑110；第二成像组件200包括第二可调光阑210；传感器组件300位于第一可调光阑110的出射光路上，且传感器组件300位于第二可调光阑210的出射光路上；当摄像模组运行时，第一可调光阑110和第二可调光阑210交替打开，以使得传感器组件300交替接收第一成像组件100产生的第一成像光束和第二成像组件200产生的第二成像光束。具体的，第一成像组件100和第二成像组件200可以是实现同种功能的成像组件，也可以是实现不同功能的成像组件，第一成像组件100和第二成像组件200分别对被成像物体的光束进行调制，形成第一成像光束和第二成像光束，以满足特定的成像需求。当然，在摄像模组中成像组件的数目并不限于两组，在传感器组件300的性能支持的情况下，主要包括传感器组件300的工作频率足够高的情况下，可以在摄像模组中设置多组成像组件，由传感器组件300分别接收对应的成像光束，以满足更加丰富的成像需求。在本实施例中，将以两组成像组件为例，详细阐述本发明的技术方案。其中，第一成像组件100包括第一可调光阑110，第一可调光阑110位于第一成像组件100产生的第一成像光束的光路上，从而控制第一成像光束在适当的时刻被传感器组件300接收而成像，同理，第二成像组件200包括第二可调光阑210，第二可调光阑210位于第二成像组件200产生的第二成像光束的光路上，从而控制第二成像光束在适当的时刻被传感器组件300所接收而成像。在图1中，带箭头的实线和带箭头的虚线分别表示第一成像光束和第二成像光束，第一成像光束和第二成像光束不会同时被传感器组件300所接收，而是被交替接收，以避免成像光束之间的干扰。为了接收第一成像光束和第二成像光束，传感器组件300位于第一可调光阑110的出射光路上，同时位于第二可调光阑210的出射光路上，光路之间的切换可以通过第一可调光阑110、第二可调光阑210等光学元件实现，其中，第一可调光阑110和第二可调光阑210存在多种设置方式，后文中还将详细阐述。当摄像模组运行时，第一可调光阑110和第二可调光阑210交替打开，从而使传感器组件300交替接收第一成像光束和第二成像光束，避免因传感器组件300同时接收到第一成像光束和第二成像光束而产生干扰，影响成像质量。传感器组件300可以选用高频帧传感器，以实现不同传感模式之间的快速切换，适应第一成像光束和第二成像光束的交替传感。为了避免成像光束的切换导致成像闪烁等问题，第一成像光束和第二成像光束的切换周期通常应设置为短于人眼的视觉暂留时间，相应的，传感器组件300的工作频率往往应设置为高于人眼视觉暂留时间的倒数，一般应在30hz以上。在本实施例中，摄像模组包括第一成像组件100，第二成像组件200和传感器组件300，其中，第一成像组件100包括第一可调光阑110，用以控制第一成像光束的传播；第二成像组件200包括第二可调光阑210，用以控制第二成像光束的传播；传感器组件300位于第一可调光阑110的出射光路上，且传感器组件300位于第二可调光阑210的出射光路上；当摄像模组运行时，第一可调光阑110和第二可调光阑210交替打开，从而第一成像光束和第二成像光束交替照射到传感器组件300上，使传感器组件300交替接收第一成像组件100产生的第一成像光束和第二成像组件200产生的第二成像光束。在本方案中，通过控制第一可调光阑110和第二可调光阑120交替打开，使同一时刻传感器组件300至多接收到一种成像光束，从而避免成像光束之间的干扰，使得仅设置一传感器组件300即可对应至少两组成像组件，充分利用了传感器组件300的性能，解决了摄像模组中不同成像组件的成像光束接收问题，使得摄像模组的结构简洁轻便，同时降低了成本。进一步的，第一成像组件100为深度成像组件，第二成像组件200为平面成像组件。其中，深度成像组件用以产生第一成像光束，反馈被成像物体的深度信息，平面成像组件用以产生第二成像光束，反馈被成像物体投影在成像平面上的平面信息。结合深度信息和平面信息，可以更全面地了解被成像物体的特征，这种具有深度摄像功能的深度模组，特别是在增强现实、虚拟现实、自动驾驶、无人机、机器人等人工智能领域中有着重要的应用。其中，深度成像组件可以基于结构光测距、双目视觉测距和飞行时间测距等方式得到被成像物体的深度信息，对应于不同的测距方式，可以设置具有不同结构的一组或多组深度成像组件，并设置传感器组件处理不同的成像光束，得出深度信息。其中，飞行时间测距方式通过计算出射光和其经被成像物体反射的反射光之间的时间差或相位差等参数，得到被成像物体的深度。当采用飞行时间测距时，所需求的深度成像组件的结构简单，后续的计算处理方便。具体的，为了避免深度信息和平面信息之间的相互干扰，简化成像光束的后续处理，可以采用红外光测量深度信息，而采用可见光反映平面信息。其中，传感器组件300包括飞行时间测距模块。在一具体示例中，飞行时间测距模块发射红外光，并接收该红外光被反射的反射红外光，通过计算所发射的红外光与接收到的反射红外光之间的时间差或相位差，得出被成像物体的深度信息。第一成像组件100包括第一成像透镜120和第一滤光片130，第一成像透镜120为深度成像透镜，且为红外光透镜，对红外光有很好的透过率，以提高深度测量的准确性；第一滤光片130位于第一成像透镜120的出射光路上，以滤除第一成像光束中的可见光，从而保留第一成像光束中的红外光，便于计算深度信息。第二成像组件200包括第二成像透镜220和第二滤光片230，第二成像透镜220为平面成像透镜，且可见光透镜，对可见光由很好的透过率，以提高成像质量；第二滤光片230位于第二成像透镜220的出射光路上，以滤除第二成像光束中的红外光，从而保留第二成像光束中的可见光得出平面成像信息。在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，第一可调光阑110包括第一光阑页片112和第一驱动件111，多个第一光阑页片112沿圆周排布以形成位于圆周内侧的第一通孔113，第一驱动件111驱动多个第一光阑页片112活动以控制第一通孔113的改变，第一通孔113不仅可以被打开和关闭，其大小也可以根据需要被调节。通过打开和关闭第一通孔113，第一可调光阑110可以控制第一成像光束是否能够被传感器组件300所接收；通过调节第一通孔113的大小，第一可调光阑110可以对第一成像光束的成像孔径进行调节，从而改善相应的成像质量。第一光阑页片112本身通常由轻薄的不透光材料制成，其驱动灵活性较好，驱动过程中产生的噪声较低，所需的驱动功耗也较低，从而能够在第一驱动件111的驱动作用下实现快速调节以及切换，改善成像质量。同理，第二可调光阑210可采用类似的方式设置，第二可调光阑210包括第二光阑页片和第二驱动件211，多个第二光阑页片沿圆周排布以形成位于圆周内侧的第二通孔，第二驱动件211驱动多个第二光阑页片活动以控制第二通孔的打开和关闭。在本发明的另一实施例中，如图3和图4所示，第一可调光阑110包括第一遮光件114和第三驱动件115，第一遮光件114具有让位第一成像光束的第一位置和遮挡第一成像光束的第二位置，第三驱动件115驱动第一遮光件在第一位置和第二位置之间切换。其中，第一遮光件114可以是由轻薄的不透光材料制成的遮光片等，并与第三驱动件115相连。同理，第二可调光阑210可采用类似的方式设置，即第二可调光阑210包括第二遮光件214和第四驱动件215，第二遮光件214具有让位第二成像光束的第三位置和遮挡第二成像光束的第四位置，第四驱动件215驱动第二遮光件214在第三位置和第四位置之间切换。在一具体示例中，如图3所示，在第三驱动件115的驱动作用下，第一遮光件114平移至第一成像光束的光路之外的第一位置，以让位第一成像光束，在第四驱动件215的驱动作用下，第二遮光件214平移至第二成像光束的光路之内的第四位置，以遮挡第二成像光束，使传感器组件300接收第一成像光束。当然，第三驱动件115驱动第一遮光件114平移至第一成像光束的光路之内的第二位置，第四驱动件215驱动第二遮光件214平移至第二成像光束的光路之外的第三位置时，传感器组件300接收第二成像光束。在另一具体示例中，如图4所示，在第三驱动件115的驱动作用下，第一遮光件114的遮光面转动至与第一成像光束的传播方向相交，以遮挡第一成像光束的第二位置，第四驱动件215驱动第二遮光件214转动至与第二成像光束的传播方向平行，以让位第二成像光束的第三位置，使传感器组件300接收第二成像光束。当然，第三驱动件115驱动第一遮光件114的遮光面转动至与第一成像光束的传播方向平行，第四驱动件215驱动第二遮光件214的遮光面转动至与第二成像光束的传播方向相交时，传感器组件300接收第一成像光束。在本发明的上述实施例中，当摄像模组中存在两组成像组件时，如图1所示，摄像模组还包括光路切换组件，光路切换组件包括反射镜410和半透半反镜420，半透半反镜420位于反射镜的出射光路上，且传感器组件300位于半透半反镜420的反射光路上；其中，反射镜410和半透半反镜420分别设于第一成像组件100和第二成像组件200的出射光路上，也就是说，当反射镜410设于第二成像组件200的出射光路上时，半透半反镜420设于第一成像组件100的出射光路上(图1中所示)，或者，反射镜410设于第一成像组件100的出射光路上，半透半反镜420设于第二成像组件200的出射光路上。以图1中所示光路切换组件为例，当第一可调光阑110打开、第二可调光阑120关闭时，第一成像光束经半透半反镜420透射至传感器组件300上；当第一可调光阑110关闭、第二可调光阑120打开时，第二成像光束经反射镜410反射至半透半反镜420，再由半透半反镜420反射至传感器组件300上。第一可调光阑110和第二可调光阑120交替打开，使传感器组件300交替接收第一成像光束和第二成像光束。在本发明中，摄像模组还可以包括三组或三组以上的成像组件，传感器组件在同一时刻只接收一组成像组件产生的成像光束，通过交替接收各成像光束，实现特定的功能。在又一实施例中，如图5所示，以摄像模组包括四组成像组件为例，进行说明。其中，摄像模组还包括第三成像组件600和第四成像组件700，第三成像组件600包括第三可调光阑610、第三成像透镜620和第三滤光片630，第三可调光阑610由第三驱动件611驱动实现打开和关闭；同理，第四成像组件700包括第四可调光阑710、第四成像透镜720和第四滤光片730，第四可调光阑710由第四驱动件711驱动实现打开和关闭。由于成像组件的数目增多，相应的，光路切换组件的结构更加复杂，以控制在同一时刻至多仅有一成像光束照射到传感器组件300上。在本实施例中，光路切换组件包括两独立设置的半透半反镜420和由两半透半反镜交叉设置形成的半透半反镜组430，在各可调光阑和光路切换组件的共同作用下，控制各成像光束分别被传感器组件300所接收。在本发明的上述实施例中，如图1和图5所示，摄像模组还包括显示组件500，显示组件500与传感器组件300电连接，以显示各成像光束形成的成像。其中，显示组件500可以设置一个或多个。当设置一显示组件500时，可以对显示组件500的显示画面进行划分，分别显示各成像；当设置多个显示组件500时，可以由各显示组件500分别显示各成像。显示组件500与传感器组件300之前可以通过有线方式连接，以实现信号的传输；或者通过wifi、蓝牙等无线方式连接，以改善摄像模组使用上的灵活性。显示组件500可以是单独的显示器，也可以是设置在台式计算机、笔记本计算机、平板电脑或手机等各种终端上的显示器，进一步的，通过台式计算机、笔记本计算机、平板电脑或手机等各种终端，还可以对成像进一步优化处理。本发明还提出一种摄像模组控制方法，摄像模组控制方法用于摄像模组，该摄像模组的具体结构参照上述实施例，由于本摄像模组控制方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。具体的，如图6所示，摄像模组控制方法包括以下步骤：步骤s100、接收成像信号；步骤s200、根据成像信号生成控制第一可调光阑的第一驱动信号u1和控制第二可调光阑的第二驱动信号u2；步骤s300、在第一驱动信号u1和第二驱动信号u2的作用下控制第一可调光阑和第二可调光阑交替打开，以使得传感器组件交替接收第一成像组件产生的第一成像光束和第二成像组件产生的第二成像光束；其中，第一驱动信号u1和第二驱动信号u2为异步信号。在本实施例中，将以两组成像组件为例，第一驱动信号u1和第二驱动信号u2可以均为方波信号，且第一驱动信号u1和第二驱动信号u2为异步信号，从而实现第一可调光阑110和第二可调光阑210的交替打开，使传感器组件300在同一时刻最多仅接收一成像光束。为了避免成像光束的切换导致的闪烁等问题，第一成像光束和第二成像光束的切换周期通常应设置为短于人眼的视觉暂留时间，相应的，传感器组件300的工作频率往往应设置为高于人眼视觉暂留时间的倒数，一般应大于30hz。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12