双目摄像模组和电子设备的制作方法

文档序号:22789742发布日期:2020-11-03 23:56阅读:65来源:国知局
双目摄像模组和电子设备的制作方法

本公开涉及摄像头技术领域,具体涉及一种双目摄像模组和电子设备。



背景技术:

人工智能时代需要大量视频输入的摄像模组装置。为了识别3d物体,除了tof和结构光技术外,还可以采用三角定位测距原理的双目深度摄像模组。双目深度摄像模组采用一定距离的2个相同的摄像头组件。

由于摄像头组件存在一致性误差,要实现精确三角测距计算,获得3d深度信息,需要在工厂生产阶段进行参数标定校准。该标定参数通常需要存储在整机系统存储器内,供算法调用,但该方法存在一些缺陷。因为双目深度的参数标定的技术门槛高,与算法结合紧密。对普通整机生产厂家技术要求高,不易操作。因为整机和摄像头要一一绑定,在后续维修更换摄像头模组,必须重新标定,给带来很大工作量和操作难度。



技术实现要素:

第一方面,本公开提供一种双目摄像模组,包括第一摄像头、第二摄像头和存储器,所述第一摄像头和所述第二摄像头间隔预设距离,所述第一摄像头和所述第二摄像头与所述存储器电连接,所述第一摄像头和所述第二摄像头的双目深度标定参数存储在所述存储器内,当所述双目摄像模组设置于电子设备内时,所述电子设备的处理器调用所述存储器存储的所述标定参数执行预设程序。

本公开通过在双目摄像模组设置存储器,将第一摄像头和第二摄像头的双目深度标定的标定参数存储在存储器内,后续双目摄像模组设置在电子设备内时,电子设备的处理器只需调用存储器的标定参数即可,不需要再重新进行第一摄像头和第二摄像头的双目深度标定。双目摄像模组的标定独立于电子设备进行,不依赖电子设备进行标定,使得双目摄像模组的可组装型增强,也便于进行维护。

一种实施方式中,所述存储器包括第一存储器和第二存储器,所述第一存储器与所述第一摄像头集成为一体,所述第二存储器与所述第二摄像头集成为一体,所述标定参数存储在所述第一存储器和/或所述第二存储器内。通过设两个存储器,并分别与两个摄像头集成,标定参数存储在两个存储器中的至少一个,当其中一个摄像头不良时,直接更换即可,另一个无不良的摄像头可继续使用,避免两个摄像头都进行更换,可提高整体双目摄像模组的成品率,降低不良率,节约成本。

一种实施方式中,所述双目摄像模组还包括基板,所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述存储器设置于所述基板上,所述基板设有与所述处理器和所述存储器连接的接口。存储器与基板的接口连接,使得存储器能够电性连接至基板,处理器通过信号线与基板的接口连接,从而建立处理器与两个摄像头及存储器的电性连接关系,从而能够调用存储器存储的标定参数,还能够控制两个摄像头进行拍摄等。基板除能够提供信号外,基板还作为两个摄像头和存储器的支撑结构基础。

一种实施方式中,所述基板包括第一基板和第二基板,所述第一摄像头和所述第一存储器设于所述第一基板,所述第二摄像头和所述第二存储器设于所述第二基板。第一基板、第一摄像头和第一存储器构成第一模组,第二基板、第二摄像头和第二存储器构成第二模组,当其中一个模组不良时,直接更换整个模组,另一个无不良的模组可以继续使用,不需两个模组都进行更换,从而提高了维护的便利性,也降低了成本。

一种实施方式中,所述双目摄像模组还包括支撑件,所述第一基板和所述第二基板固定于所述支撑件,以实现对第一模组和第二模组的支撑。

一种实施方式中,所述基板设有第一接口,所述存储器和所述处理器均设有与所述第一接口对应的第一接头;所述存储器的所述第一接头与所述第一接口连接,所述标定参数经所述基板的所述第一接口和所述存储器的所述第一接头传输至所述存储器;所述处理器的所述第一接头与所述第一接口连接,所述存储器存储的所述标定参数经所述存储器的所述第一接头、所述基板的所述第一接口和所述处理器的所述第一接头传输至所述处理器,可不改变现有的双目摄像模组和处理器的接口,也不改变处理器端的接口数量,只需在基板上增设用于与存储器连接的第一接口即可,从而能够提高存储器的兼容性。

一种实施方式中,所述第一基板设有第二接口,所述第二基板设有第三接口,所述第一存储器和所述处理器均设有与所述第二接口对应的第二接头,所述第二存储器和所述处理器均设有与所述第三接口对应的第三接头,所述第二接头与所述第二接口连接,所述第三接头与所述第三接口连接,所述第一存储器存储的标定参数经所述第二接口和所述第二接头传输至所述处理器,所述,所述第二存储器存储的标定参数经所述第三接口和所述第三接头传输至所述处理器,亦可不改变现有的双目摄像模组和处理器的接口,只需在第一基板上增设用于与第一存储器连接的第二接口,以及在第二基板上增设用于与第二存储器连接的第三接口即可,从而能够提高两个存储器的兼容性。

一种实施方式中,所述处理器与所述基板之间还设有控制电路和供电电路,所述控制电路用于传输所述处理器的控制所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述存储器的控制信号,所述供电电路用于向所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述存储器供电。控制电路的设置,能够使得处理器能够对第一摄像头、第二摄像头和存储器下达指令,指令例如为第一摄像头和第二摄像头进行拍摄、读取存储器的标定参数等,同时,供电电路的设置,提供电能以驱动第一摄像头、第二摄像头工作,也使存储器的数据能够被读取。

一种实施方式中,所述存储器为带电可擦可编程只读存储器,带电可擦可编程只读存储器是一种可更改的只读存储器,能够在电脑或专用设备中进行数据擦写和编程,在掉电后数据不会丢失,便于写入和储存标定参数。

一种实施方式中,所述第一摄像头包括第一镜头和第一光传感器,所述第一光传感器设于所述基板,所述第一镜头设于所述第一光传感器之背向所述基板的一侧。

第二方面,本公开提供一种电子设备,包括壳体、处理器和第一方面各种实施方式中任一项所述的双目摄像模组,所述双目摄像模组和所述处理器均设置于所述壳体内,所述处理器调用所述双目摄像模组的存储器存储的标定参数执行预设程序。

本公开的电子设备,将双目摄像模组的标定参数存储在双目摄像模组的存储器内,而不是存储在电子设备的整机存储器内,如此,可在双目摄像模组的制造阶段或安装到电子设备前进行双目深度标定,而不是将双目摄像模组安装到电子设备后再进行标定,将双目摄像模组的标定独立出来,不依赖电子设备进行双目深度标定。电子设备使用时,处理器调用双目摄像模组的存储器存储的标定参数,而不是存储在电子设备的整机存储器的参数,降低了电子设备的整机加工企业的技术难度,提高了产业链分工的灵活性。进行维护时,只需更换双目摄像模组即可,不需要再通过电子设备对双目摄像模组进行重新标定,降低了维护的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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公开的一些实施方式,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是一种实施例的电子设备结构示意图。

图2是一种实施例的双目摄像模组的结构示意图。

图3是另一种实施例的双目摄像模组的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施方式中的附图,对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式,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方式,都属于本公开保护的范围。

请参考图1和图2,本公开提供一种电子设备100,包括壳体110、处理器60和本公开实施例提供的双目摄像模组,双目摄像模组和处理器60均设置于壳体110内。电子设备100还可包括显示屏120,显示屏120设于壳体110,显示屏120用于展示画面。双目摄像模组包括第一摄像头10和第二摄像头20,第一摄像头10和第二摄像头20位于壳体110的同侧,可以位于显示屏120的同侧或背侧。双目摄像模组进行双目深度标定后将标定参数存储在双目摄像模组的存储器40,处理器60调用存储器40存储的标定参数执行预设程序。预设程序可以为图像处理程序、人脸识别程序、识别算法程序等,处理器60调用该标定参数,可以利用已标定的第一摄像头10和第二摄像头20进行拍摄,再通过预设程序获取目标物体的三维深度信息等。

本公开的电子设备100将双目摄像模组的标定参数存储在双目摄像模组的存储器40内,而不是存储在电子设备100的整机存储器内,如此,可在双目摄像模组的制造阶段或安装到电子设备100前进行双目深度标定,而不是将双目摄像模组安装到电子设备100后再进行标定,将双目摄像模组的标定独立出来,不依赖电子设备100进行双目深度标定。电子设备100使用时,处理器60调用双目摄像模组的存储器40存储的标定参数,而不是存储在电子设备100的整机存储器的参数,降低了电子设备100的整机加工企业的技术难度,提高了产业链分工的灵活性。后续维护时,只需更换双目摄像模组即可,不需要再通过电子设备100对双目摄像模组进行重新标定,降低了维护的难度。

该电子设备100可以为智能手机、人脸识别机、人脸识别与门禁一体机、人证比对一体机、人工智能设备等。

下面详细介绍本公开的双目摄像模组。

请参考图2,本公开提供一种双目摄像模组,包括第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40。第一摄像头10和第二摄像头20间隔预设距离,该预设距离根据不同的电子设备而定,在此不做限定。第一摄像头10和第二摄像头20均与存储器40电连接,第一摄像头10和第二摄像头20的双目深度标定参数存储在存储器40内。第一摄像头10和第二摄像头20可以为红外光摄像头和可见光摄像头中的一种或者两种。一种实施例中,存储器40为带电可擦可编程只读存储器(e2prom,electricallyerasableprogrammablereadonlymemory),带电可擦可编程只读存储器是一种可更改的只读存储器,能够在电脑或专用设备中进行数据擦写和编程,在掉电后数据不会丢失,便于写入和储存标定参数。

当双目摄像模组设置于电子设备100内时,电子设备100的处理器60调用存储器40存储的标定参数执行预设程序。

对第一摄像头10和第二摄像头20的标定可采用现有技术中的各种标定方法,例如棋盘格方法,如何标定采用现有技术即可,不再赘述。

第一摄像头10包括第一镜头11和第一光传感器12、第二摄像头20包括第二镜头21和第二光传感器22,第一光传感器12和第二光传感器22可以为ccd(chargecoupleddevice,电荷耦合器件)或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor,互补金属氧化物半导体)。透过第一镜头11的光线在第一光传感器12上形成第一图像,透过第二镜头21的光线在第一光传感器22上形成第二图像,通过第一图像和第二图像的视差,通过计算可以得到目标物体的三维深度信息,双目摄像模组的原理与人眼类似,不再详述。

处理器60为电子设备100的整机的控制和处理元器件,在现有技术中,双目摄像模组的标定是通过处理器60控制进行的,需要将双目摄像模组安装到电子设备100后才能进行标定操作,而本公开的双目摄像模组则不需通过处理器60控制进行标定,而是在双目摄像模组制造阶段就完成了标定,后续安装到电子设备100后,处理器60只需直接调用标定参数即可。处理器60具体可以为soc(systemonchip,系统级芯片/片上系统)。

本公开通过在双目摄像模组设置存储器40,将第一摄像头10和第二摄像头20的双目深度标定的标定参数存储在存储器40内,后续双目摄像模组设置在电子设备100内时,电子设备100的处理器60只需调用存储器40的标定参数即可,不需要再重新进行第一摄像头10和第二摄像头20的双目深度标定。双目摄像模组的标定独立于电子设备100进行,不依赖电子设备100进行标定,使得双目摄像模组的可组装型增强,也便于进行维护。

一种实施例中,请参考图3,存储器包括第一存储器41和第二存储器42,第一存储器41与第一摄像头10集成为一体,第二存储器42与第二摄像头20集成为一体,标定参数存储在第一存储器41和/或第二存储器42内。通过设两个存储器,并分别与两个摄像头集成,标定参数存储在两个存储器中的至少一个,当其中一个摄像头不良时,直接更换即可,另一个无不良的摄像头可继续使用,避免两个摄像头都进行更换,可提高整体双目摄像模组的成品率,降低不良率,节约成本。示例性的,标定参数只存储在第一存储器41和第二存储器42的其中一个存储器内,便于处理器60的寻址调用。当标定参数存储在第一存储器41和第二存储器42的两个存储器内时,存储在两个存储器的标定参数相同,相当于对标定参数进行了备份,处理器60只需调用其中一个存储器的标定参数即可,当其中一个存储器故障而无法读取标定参数时,处理器60可更换到另一个存储器进行调用,从而提高了双目摄像模组的容错率,增强了可靠性。

一种实施例中,请参考图2,双目摄像模组还包括基板30,第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40设置于基板30上,基板30设有与处理器60和存储器40连接的接口。基板30可以为pcb(printedcircuitboard,印刷电路板),基板30上设有若干元器件和电路,用于向第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40提供各种信号,如供电、控制信号等。存储器40与基板30的接口连接,使得存储器40能够电性连接至基板30,处理器60通过信号线与基板30的接口连接,从而建立处理器60与两个摄像头及存储器40的电性连接关系,从而能够调用存储器40存储的标定参数,还能够控制两个摄像头进行拍摄等。基板30除能够提供信号外,基板30还作为两个摄像头和存储器40的支撑结构基础。

第一光传感器12和第二光传感器22均设于基板30,第一镜头11设于第一光传感器12之背向基板30的一侧,第二镜头21设于第二光传感器22背向基板30的一侧。第一光传感器12和第二光传感器22可以与基板30集成为一体,也可以通过接口连接到基板30上。目标物体的光线通过第一镜头11在第一光传感器12上成像,第一光传感器12的图像信号经基板30传输至处理器60,从而可以进行后续的信号分析,得到目标物体的三维深度信息。

一种实施例中,请参考图3,基板包括第一基板31和第二基板32,第一摄像头10和第一存储器41设于第一基板31,第二摄像头20和第二存储器42设于第二基板32。第一基板31、第一摄像头10和第一存储器41构成第一模组a,第二基板32、第二摄像头20和第二存储器42构成第二模组b,当其中一个模组不良时,直接更换整个模组,另一个无不良的模组可以继续使用,不需两个模组都进行更换,从而提高了维护的便利性,也降低了成本。

当设置第一基板31和第二基板32时,双目摄像模组还包括支撑件70,第一基板31和第二基板32固定于支撑件70。支撑件70可以为平板,第一基板31和第二基板32的板面固定于该平板,使得前述的第一模组a和第二模组b具有统一的支撑平面而实现固定。本实施例的支撑件70的支撑功能与前述的使用基板30进行支撑的功能相同,支撑板70的形状和结构可参考前述的基板30。

一种实施例中,请参考图2,基板30设有第一接口(图中未示出),存储器40和处理器60均设有与第一接口对应的第一接头(图中未示出)。图2中两端为箭头的宽线代表连接第一接口和第一接头的第一连接线51,第一连接线51例如为i2c(inter-integratedcircuit,两线式串行总线)总线。

存储器40的第一接头与第一接口连接,标定参数经基板30的第一接口和存储器40的第一接头传输至存储器40;处理器60的第一接头与第一接口连接,存储器40存储的标定参数经存储器40的第一接头、基板30的第一接口和处理器60的第一接头传输至处理器60。

换而言之,存储器40与基板30的连接共用基板30与处理器60连接的总线。由此,可不改变现有的双目摄像模组和处理器60的接口,也不改变处理器60端的接口数量,只需在基板30上增设用于与存储器40连接的第一接口即可,从而能够提高存储器40的兼容性。

一种实施例中,请参考图3,当基板包括第一基板31和第二基板32时,第一基板31设有第二接口,第二基板设有第三接口,处理器60设有与第二接口对应的第二接头,以及与第三接口对应的第三接头,第二接口与第二接头连接,第三接口与第三接头连接,第一存储器41存储的标定参数经第二接口和第二接头传输至处理器60,第二存储器42存储的标定参数经第三接口和第三接头传输至处理器60。

由于第一存储器41和第二存储器42可其中之一存储有标定参数,因此,第二接口与第二接头,以及第三接口与第三接头可只连接一个,即连接存储有标定参数的存储器和处理器60。

参考图3,第二接口与第二接头的连接,以及第三接口与第三接头的连接,可以与图2实施例的第一接口与第一接头的连接方式相同。即也是通过第一连接线51连接第一存储器41与第一基板31、第一基板31与处理器60,以及第一连接线51连接第二存储器42与第二基板32、第二基板32与处理器60。此外,连接第一基板31、第二基板32和处理器60的第一连接线51可以共用一根。

第一连接线51和第二连接线52可以集成为一个总线,该总线例如为csi(cameraserialinterface,相机串行接口)总线,提高连接线的集中化和标准化。

通过设置第二接口、第二接头、第三接口和第三接头,亦可不改变现有的双目摄像模组和处理器60的接口,只需在第一基板上增设用于与第一存储器连接的第二接口,以及在第二基板上增设用于与第二存储器连接的第三接口即可,从而能够提高两个存储器的兼容性。

一种实施例中,请参考图2,处理器60与基板30之间还设有图像传输电路、控制电路53和供电电路54。

图2中一端有箭头的宽线52代表图像传输电路的第二连接线52,第二连接线52例如为mipi(mobileindustryprocessorinterface,移动产业处理器接口)总线。图像传输电路用于传输第一摄像头10和第二摄像头20拍摄的图像信号至处理器60,以便后续处理器60进行三维深度信息的计算。

控制电路53用于传输处理器60的控制第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40的控制信号,供电电路54用于向第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40供电。具体的控制电路53和供电电路54的类型不限,其可以与第一连接线51、第二连接线52集成,形成一条总线。当然,控制电路53和供电电路54也可单独设置。控制电路53的设置,能够使得处理器60能够对第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40下达指令,指令例如为第一摄像头10和第二摄像头20进行拍摄、读取存储器40的标定参数等,同时,供电电路54的设置,提供电能以驱动第一摄像头10、第二摄像头20工作,也使存储器40的数据能够被读取。控制电路53和供电电路54可以直接与基板30连接,再通过基板30上的电路和元器件连接至第一摄像头10、第二摄像头20和存储器40。

一种实施例中,请参考图3,与图2实施例类似,也设有控制电路53和供电电路54,其中一路控制电路53和供电电路54与第一基板31连接,另一路控制电路53和供电电路54与第二基板32连接。与第一基板31连接的第一连接线51、第二连接线52、控制电路53和供电电路54可以集成为一条总线,与第二基板32连接的第一连接线51、第二连接线52、控制电路53和供电电路54可以集成为另一条总线。从而使得图3实施例通过两条总线即可连接。

一种实施例中,请参考图2和图3,双目摄像模组还可包括补光器件,如led灯,用于提升环境亮度,便于第一摄像头10和第二摄像头20识别和拍摄目标物体。

下面介绍下双目摄像模组的制造流程:

1、进行摄像模组的硬件生产、组装;包括镜头、光传感器和存储器等的生产组装。

2、对摄像模组进行光学调试和测试,例如,测试镜头内的镜片的安装精度、镜头与光传感器的相对位置是否达标等。

3、进行双目深度参数标定;包括采用各种标定方法,如棋盘格法对双目摄像模组进行标定。

4、将标定参数存储在双目摄像模组的存储器内。

当双目摄像模组制造完成后,到电子设备的整机厂家进行组装,组装完成的电子设备的工作流程为:

1、电子设备整机运行。

2、电子设备的处理器初始化双目摄像模组。

3、处理器读取双目摄像模组的存储器存储的标定参数。

4、电子设备的图像处理程序、人脸识别程序、识别算法程序等预设程序调用该标定参数,以控制双目摄像模组的两个摄像头进行双目深度拍摄,并根据拍摄的图像计算目标物体的三维深度信息。

以上所揭露的仅为本公开几种实施方式而已,当然不能以此来限定本公开之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程,并依本公开权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。

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