[發(fā)明專利]一種微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組集成系統(tǒng)及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810051680.8
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108280984A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳亞;唐勇;成小定
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇正橋影像科技股份有限公司
• 主分類號: G08C23/04
• 分類號: G08C23/04;H04B10/50;H04N13/204
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發(fā)明公開了一種微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組集成系統(tǒng)及制備方法，該系統(tǒng)包括紅外激光發(fā)射模組、紅外接收模組、彩色攝像頭模組、下蓋板和上蓋板；紅外激光發(fā)射模組包括第一承載電路板、晶元式紅外激光發(fā)射芯片、第一支架、準直鏡和光學衍射器件；紅外接收模組包括第二承載電路板、黑白圖像傳感器、濾光片、第二支架和光學鏡頭；下蓋板上分別設(shè)有相應的限位槽，上蓋板上分別設(shè)有相應的通孔。本發(fā)明解決了微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組系統(tǒng)小型化問題，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，通過3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)能夠更加準確的獲得物體圖像深度信息，大幅度提升識別的準確率，并且系統(tǒng)設(shè)計簡易，組裝便捷，能夠大大提升生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應用于人工智能和生物智能終端產(chǎn)品攝像頭影像模組上，涉及一種微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組集成系統(tǒng)及其制備方法。

背景技術(shù)

目前行業(yè)中最常見的生物智能影像模組集成系統(tǒng)主要為2D影像模組系統(tǒng)，這類產(chǎn)品通常是由人體感應器、LED補光燈，普通彩色攝像頭模組構(gòu)成的系統(tǒng)，其基本工作原理為：當有人接近時，人體感應器首先會接收到信息，并回饋給主控系統(tǒng)；主控系統(tǒng)在獲取信息后會觸發(fā)LED補光燈點亮；接著主控系統(tǒng)觸發(fā)攝像頭開啟工作；攝像頭對人臉進行2D拍照，并進行特征數(shù)據(jù)提取分析；主控系統(tǒng)對分析后的特征數(shù)據(jù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)信息進行對比，如果匹配具有一致性，則認證通過，系統(tǒng)方可允許進行下一個動作。

但這種設(shè)計方案存在如下問題點和弊端：(1)使用的是單一攝像頭，拍攝出來的圖像只能是二維的，不具備深度空間信息；(2)因為沒有深度信息，系統(tǒng)無法實現(xiàn)3D圖像拍攝重構(gòu)，安全等級會大大降低，系統(tǒng)受欺騙和被攻擊的幾率大大增加；(3)采用的是普通LED補光燈，燈的波長為650nm，這個波長包含在我們可見光的頻譜范圍內(nèi)，這樣攝像頭在進行拍照時很容易受到外界工作環(huán)境可見光影響，導致拍攝圖像的特征點丟失，進而引起系統(tǒng)工作失效。這些問題點嚴重制約生物智能影像系統(tǒng)對消費者體驗效果和產(chǎn)生安全等級隱患。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組集成系統(tǒng)及制備方法，實現(xiàn)攝像頭影像模組對物體外形的3D重構(gòu)，能夠?qū)ξ矬w進行高精度識別、還原和測量，大幅度提升人工智能和生物智能產(chǎn)品的安全性和應用場景，同時，影像模組的微型化設(shè)計能夠使終端產(chǎn)品更加輕薄。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種微型生物智能結(jié)構(gòu)光3D影像模組集成系統(tǒng)，包括紅外激光發(fā)射模組、紅外接收模組、彩色攝像頭模組、下蓋板和上蓋板；所述紅外激光發(fā)射模組包括第一承載電路板、晶元式紅外激光發(fā)射芯片、第一支架、準直鏡和光學衍射器件；所述紅外激光發(fā)射芯片位于所述第一承載電路板上表面，通過金線綁定和鍵合的方式與第一承載電路板導通，所述第一支架底端貼合在第一承載電路板上表面，并罩住所述紅外激光發(fā)射芯片，所述準直鏡固定在第一支架內(nèi)腔，所述光學衍射器件固定在第一支架頂端；所述紅外接收模組包括第二承載電路板、黑白圖像傳感器、濾光片、第二支架和光學鏡頭；所述黑白圖像傳感器位于所述第二承載電路板上表面，通過金線綁定和鍵合的方式與第二承載電路板導通，所述第二支架底端貼合在第二承載電路板上表面，并罩住所述黑白圖像傳感器，所述濾光片貼合在第二支架內(nèi)腔，所述光學鏡頭固定在第二支架頂端；所述下蓋板上設(shè)有用于容置紅外激光發(fā)射模組的第一限位槽、用于容置彩色攝像頭模組的第二限位槽和用于容置紅外接收模組的第三限位槽，所述上蓋板上分別設(shè)有與限位槽位置相應的第一通孔、第二通孔和第三通孔；所述第二限位槽位于第一限位槽和第三限位槽之間。

作為優(yōu)選，所述紅外激光發(fā)射模組中的紅外激光發(fā)射芯片采用波長為940nm的紅外激光發(fā)射芯片，所述紅外接收模組中的濾光片為940nm的窄帶濾光片。

作為優(yōu)選，所述第一支架為塑膠支架，長寬尺寸為4.0～6.0mm，高度尺寸為3.0～5.0mm。

作為優(yōu)選，所述下蓋板和上蓋板為鋁材蓋板，上下蓋板采用卡扣的方式進行扣合。