一种采集三维音视频及运动姿态的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及音视频采集装置，具体涉及一种采集三维音视频及运动姿态的装置，包括壳体、摄像头、声音采集器、电子罗盘、6轴运动跟踪计、TOF数据采集装置、控制器、存储器和电源管理单元，电子罗盘以及6轴运动跟踪计采集装置的运动姿态数据，摄像头、声音采集器以及TOF数据采集装置均安装在壳体上，声音采集器以及摄像头分别采集音视频数据，TOF数据采集装置采集三维深度图像，摄像头、声音采集器、TOF数据采集装置、电子罗盘、6轴运动跟踪计以及存储器均与控制器链接，电源管理单元为其他元件供电。本实用新型专利技术的实质性效果是：适合搭载在移动载体上工作，扩展了音视频采集装置的使用范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种采集三维音视频及运动姿态的装置


[0001]本技术涉及音视频采集装置，具体涉及一种采集三维音视频及运动姿态的装置。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的高速应用发展，围绕人的身份确认的人脸识别技术和确认人员语音定位识别技术应用越来越多，各种人脸识别和语音识别模块设备也相继出现，对这种基于人体本身的生物特征安全识别应用，一方面虽可满足一些业务的办理智能化需求，但另一方面却因人脸识别模块更多的产品表象是一个摄像头，采集到的图像是一种平面的图像或视频信息，这种信息中没有人脸的三维数据，那就无法起到有效验证人物实体的三维特征和真实身份的作用，易于被不法分子利用和欺骗。同时这些人脸采集摄像头也没有定向采集语音的能力，即使使用了麦克风所采集到的声音也是受环境降噪音影响，对一些同时需要语音识别和声音定向功能的场景达不到应用需求，从而不得不再增加一个麦克风语音采集阵列模块，这样就形成了二种物理上独立不同模块设备，二个模块在集成应用上即不方便，也推高应用成本，这样的方案或产品在商业应用上也较大限制了其能发挥灵活的作用，也限制了其在各类产品在人工智能领域应用和创新发展，更不用说在适应汽车无人驾驶、移动设备、机器人智能、人体互动识别等领域发展的应用需要。
[0003]中国专利CN108040199A，公开日2018年5月15日，一种一体化音视频采集装置，包括摄像头，摄像头内设有音频采集模块、音频A/D转换模块、视频采集模块、视频A/D转换模块、数据合成加密模块、微处理器、无线传输模块、存储器、扬声器、显示屏和电源电路，音频采集模块采集声音信号并将其传送到音频A/D转换模块，音频A/D转换模块将声音信号转换为数字音频信号并传送到数据合成加密模块；电源电路包括第一电感、桥式整流器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第一电阻、第一电容、第二电容、第一二极管和直流电源。其技术方案虽然能同时采集音视频信号，方便管理人员随时随地了解监控情况，但其功能单一，不适合搭载在移动载体上工作。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是：目前的音视频采集装置功能单一的技术问题。提出了一种采集三维音视频及运动姿态的装置。本装置能够采集丰富的现场数据，同时适合搭载在移动载体上工作，扩展了音视频采集装置的使用范围。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案为：一种采集三维音视频及运动姿态的装置，包括壳体、摄像头、声音采集器、电子罗盘、6轴运动跟踪计、TOF数据采集装置、控制器、存储器和电源管理单元，所述电子罗盘、6轴运动跟踪计、控制器、存储器以及电源管理单元均安装在壳体内，所述电子罗盘以及6轴运动跟踪计采集装置的运动姿态数据，所述摄像头、声音采集器以及TOF数据采集装置均安装在壳体上，所述声音采集器以及摄像头分别采集音视频数据，所述TOF数据采集装置采集三维深度图像，所述摄像头、声音
采集器、TOF数据采集装置、电子罗盘、6轴运动跟踪计以及存储器均与控制器链接，所述电源管理单元为其他元件供电。TOF数据采集装置能够采集深度信息，将深度信息与音视频信息在时间轴上关联存储，能够方便后续设备提取信息，通过6轴运动跟踪计传感器测量本装在去运动状态下的X、Y、Z三轴向角速度和X、Y、Z三轴向加速度。通过电子罗盘传感器来测量本装置所处方位和方向。通过这些信息的获得，可使整个装置在即获得音视频信息在基础上，又同时补充了当前采集装置所处位置、方向、移动状态，海拔高度信息，提高了数据丰富度，使得本装置具有更加丰富的功能和更大的应用范围。
[0006]作为优选，所述TOF数据采集装置包括TOF数据采集控制器、TOF传感器、红外发光二极管以及TOF设备处理器，所述红外发光二极管镶嵌在壳体上，所述红外发光二极管向前方发射红外光，所述TOF传感器接收TOF传感器发射的红外光的反射光，所述TOF传感器以及红外发光二极管均与TOF数据采集控制器连接，所述TOF数据采集控制器与TOF设备处理器连接，所述TOF设备处理器与控制器连接。通过产生高频脉冲施加在IR-LED上产生不可见的红外光照射，这种红外光的波长一般约在850nm左右，如果发出的红外光在照射方向上遇到人物、环境物体就会形成反射，TOF数据采集控制器通过就可以通过使用TOF图像接收传感器接收到这个信息，再依据发射和接收的红外反射信息的时长来计算出实际的距离长度，从而可形成一长完整的深度3D图像。
[0007]作为优选，还包括USB接口和USB-HUB，所述USB-HUB安装在壳体内，所述USB接口安装在壳体上，所述USB接口与USB-HUB连接，所述USB-HUB与控制器链接。通过USB接口与USB-HUB汇集，从而实现USB数据的通信交互。
[0008]作为优选，还包括气压计，所述气压计安装在壳体外侧，检测壳体附近的气压，所述气压计与控制器连接。通过气压计传感器来测量大气压强，从而转换计算出海拔高度信息。
[0009]作为优选，所述存储器包括EEPROM和高速存储器，所述EEPROM以及高速存储器均与控制器连接。
[0010]作为优选，所述壳体外侧设置有若干个红外发射窗和指示灯，所述红外发光二极管具有多个，多个红外发光二极管分别安装在红外发射窗内，多个红外发光二极管发射方向不同，所述指示灯与控制器连接。多个红外发射窗能够提高深度图像的采集效率。
[0011]作为优选，所述声音采集器包括若干个数字麦克风和数字信号处理器，若干个所述数字麦克风并排安装在壳体上并位于摄像头下方，所述壳体上开设有与数字麦克风对应的采音孔，若干个所述数字麦克风均与数字信号处理器连接，所述数字信号处理器与控制器连接。多个麦克风能够支持现有技术中的数字定向采集技术，丰富本装置的功能。
[0012]作为优选，所述声音采集器还包括弹簧和弹性膜，所述弹簧一端接地，所述弹簧另一端与控制器连接，所述壳体的采音孔内侧设有固定环，所述弹性膜呈一端封闭的筒状，所述弹性膜开口端与固定环连接，所述数字麦克风安装在弹性膜封闭端，所述弹性膜封闭端与弹簧一端连接，弹簧另一端与壳体固定连接。弹性膜能够起到集中声音的作用，弹簧能够改变集音的程度，通过控制器引脚周期性输出0或1，采用PMW的方式改变通过弹簧的等效电流，能够通过弹簧改变弹性膜被拉伸的长度，改变集音的张角。
[0013]本技术的实质性效果是：在即获得音视频信息的基础上，又能同时获得当前采集装置所处位置、方向以及移动状态，海拔高度等去运动姿态信息，适合搭载在移动载体
上工作，扩展了音视频采集装置的使用范围，使得装置在智能化设备、人工智能识别、汽车无人驾驶、人体互动识别和机器人智能行走等具有广泛的应用前景。
附图说明
[0014]图1为实施例一元件连接示意图。
[0015]图2为实施例一结构示意图。
[0016]图3为实施例一数字麦克风安装示意图。
[0017]其中：1、摄像头，2、TOF数据采集控制器，3、TOF传感器，4、红外发光二极管，5、数字麦克风，6、数字信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，包括壳体、摄像头、声音采集器、电子罗盘、6轴运动跟踪计、TOF数据采集装置、控制器、存储器和电源管理单元，所述电子罗盘、6轴运动跟踪计、控制器、存储器以及电源管理单元均安装在壳体内，所述电子罗盘以及6轴运动跟踪计采集装置的运动姿态数据，所述摄像头、声音采集器以及TOF数据采集装置均安装在壳体上，所述声音采集器以及摄像头分别采集音视频数据，所述TOF数据采集装置采集三维深度图像，所述摄像头、声音采集器、TOF数据采集装置、电子罗盘、6轴运动跟踪计以及存储器均与控制器连接，所述电源管理单元为其他元件供电。2.根据权利要求1所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，所述TOF数据采集装置包括TOF数据采集控制器、TOF传感器、红外发光二极管以及TOF设备处理器，所述红外发光二极管镶嵌在壳体上，所述红外发光二极管向前方发射红外光，所述TOF传感器接收TOF传感器发射的红外光的反射光，所述TOF传感器以及红外发光二极管均与TOF数据采集控制器连接，所述TOF数据采集控制器与TOF设备处理器连接，所述TOF设备处理器与控制器连接。3.根据权利要求1或2所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，还包括USB接口和USB-HUB，所述USB-HUB安装在壳体内，所述USB接口安装在壳体上，所述USB接口与USB-HUB连接，所述USB-HUB与...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴永峰，
申请(专利权)人：东方通信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：