基于笔记本电脑的3D光传感器结构及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构及使用方法，包括散斑投射器，散斑投射器发射散斑投射至人体脸部，绘制3D脸谱；还包括红外摄像头，红外摄像头与所述散斑投射器对应设置，读取用户脸部的3D脸谱，捕捉用户脸部红外图像；还包括彩色摄像头，拍摄用户脸部的2D彩色图片；还包括图像处理芯片，整合信息，分析计算得出3D建模图形；还包括PCB主板，所述散斑投射器、所述红外摄像头、所述彩色摄像头以及所述图像处理芯片均设置在所述PCB主板上；本方案设计的基于笔记本电脑的3D光传感器，通过散斑投射器、红外摄像头以及彩色摄像头与图像处理芯片的配合，可捕捉动态表情，人脸、手势识别，视频互动，功能齐全，应用广泛。应用广泛。应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
基于笔记本电脑的3D光传感器结构及使用方法


[0001]本专利技术涉及3D拍摄识别模块
，具体涉及一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构及使用方法。

技术介绍

[0002]笔记本电脑上的传感器模块可通过摄像头进行拍照、视频聊天视频会议等，但是在智能化快速发展的环境下，用户对于电子产品的要求也越来越高，单一的拍照、视频聊天等功能已经无法满足用户的需求。所以，现如今，随着笔记本电脑愈发轻薄化、小型化的背景下，传感器模块处于留置无用、弃之可惜的状态，而且在光线较暗的环境下使用笔记本电脑，用户的体验效果很差。

技术实现思路

[0003]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构及使用方法，通过散斑投射器、红外摄像头以及彩色摄像头与图像处理芯片的配合，可捕捉动态表情，可进行人脸、手势识别，视频互动，功能齐全，应用广泛，从而有效地解决传统笔记本电脑上传感器模块，功能单一，用户体验差的技术问题。
[0004]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构，包括传感器模块，所述传感器模块包括：
[0005]散斑投射器，发射散斑投射至人体脸部，绘制3D脸谱；
[0006]红外摄像头，与所述散斑投射器对应设置，读取用户脸部的3D脸谱，捕捉用户脸部红外图像；
[0007]彩色摄像头，拍摄用户脸部的2D彩色图片；
[0008]图像处理芯片，整合信息，分析计算得出3D建模图形；
[0009]PCB主板，所述散斑投射器、所述红外摄像头、所述彩色摄像头以及所述图像处理芯片均设置在所述PCB主板上。
[0010]本方案设计的一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构，通过散斑投射器，将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集，这种具备一定结构的光线，会因被拍摄物体的不同深度区域，而采集不同的图像相位信息，然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息，最后再通过彩色摄像头拍摄用户脸部的2D彩色图片，通过整合红外摄像头采集的深度信息与彩色摄像头拍摄的2D彩色图片，经过算法处理得出三维结构。
[0011]本专利技术的有益效果为：适应性强：黑夜可用，可捕捉动态表情，可识别面部、妆容以及手势的变化；防伪性强：可进行活体检测，完全杜绝照片与视频的攻击；应用性广：可广泛应用于刷脸支付、人脸识别、游戏互动等；整体功能齐全，应用广泛，从而有效地解决传统笔记本电脑上传感器模块，功能单一，用户体验差的技术问题。
[0012]进一步地，所述散斑投射器、所述红外摄像头和所述彩色摄像头在所述PCB主板上
直线并排设置；将散斑投射器、红外摄像头和彩色摄像头并排设置，可方便同时对一个物体进行散斑投射，红外线拍摄以及相片拍摄等功能。
[0013]进一步地，所述传感器模块还包括用于数据传递的传输接口，所述传输接口设置在所述PCB主板上；传输接口可用于传输数据也可以用于提供传感器模块的电力支持。
[0014]进一步地，所述传输接口连接USB接头和/或MIPI接头；传输接口可以连接USB接头或者MIPI接头中的其中一个，也可以同时连接USB接头和MIPI接头。
[0015]进一步地，所述散斑投射器包括衍射光学元件、激光芯片以及壳座；激光芯片通过导电银胶与PCB主板粘合，且所述激光芯片通过金线与所述PCB主板上的焊盘连接；所述衍射光学元件与所述壳座通过胶水粘合后，所述壳座再与PCB主板通过胶水粘合且所述激光芯片位于所述壳座内部。
[0016]进一步地，所述红外摄像头包括第一成像芯片和第一镜头，所述第一成像芯片采用COB封装或者CSP封装方式设置在所述PCB主板上，所述第一镜头通过胶水与所述PCB主板粘合。
[0017]进一步地，所述彩色摄像头包括第二成像芯片和第二镜头，所述第二成像芯片采用COB封装或者CSP封装方式设置在所述PCB主板上，所述第二镜头通过胶水与所述PCB主板粘合。
[0018]上述红外摄像头和彩色摄像头的成像芯片可采用COB封装或者CSP封装两种方式，COB封装是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电气连接，此封装方式的优点是节约空间、简化封装作业；而CSP封装CSP封装是最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况；两种封装情况都有其各自的优势所在，可以根据不同的情况结合生产进程、制造成本进行相应的选择。
[0019]进一步地，所述第一镜头的形状和所述第二镜头的形状都为椭圆形，两侧为扁平结构与所述PCB板的两侧边缘对应设置；彩色摄像头和红外摄像头通过窄边框设计，可以节省笔记本空间，符合现阶段笔记本轻薄化、小型化的背景，迎合消费者的要求。
[0020]进一步地，所述图像处理芯片和所述传输接口都通过SMT贴装的方式设置在所述PCB主板上。
[0021]SMT是表面组装技术，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。电子电路表面组装技术，称为表面贴装或表面安装技术，它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板(即PCB主板)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
[0022]本方案还提供一种基于笔记本电脑的3D光传感器的使用方法，该使用方法包括如下步骤：
[0023]S1:散斑投射器发射散斑，并将肉眼看不见的散斑投影在用户脸部，开始绘制3D脸谱；
[0024]S2：红外摄像头与散斑投射器配合，读取用户脸部的3D脸谱，捕捉用户脸部红外图像，并将数据发送至图像处理芯片；
[0025]S3:彩色摄像头拍摄用户脸部的2D彩色图片，并将数据发送至图像处理芯片；
[0026]S4:图像处理芯片将红外摄像头发送的数据和彩色摄像头的用户脸部的2D彩色图
片进行整合，经算法处理得出3D建模图形。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例的3D光传感器整体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术一实施例的3D光传感器结构分解示意图。
[0029]图中：1、PCB主板；2、散斑投射器；3、红外摄像头；4、彩色摄像头；5、图像处理芯片；6、传输接口；
[0030]2.1、衍射光学元件；2.2、激光芯片；2.3、壳座；
[0031]3.1、第一成像芯片；3.2、第一镜头；
[0032]4.1、第二成像芯片；4.2、第二镜头。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0034]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于笔记本电脑的3D光传感器结构，包括传感器模块，其特征在于：所述传感器模块包括：散斑投射器，发射散斑投射至人体脸部，绘制3D脸谱；红外摄像头，与所述散斑投射器对应设置，读取用户脸部的3D脸谱，捕捉用户脸部红外图像；彩色摄像头，拍摄用户脸部的2D彩色图片；图像处理芯片，整合信息，分析计算得出3D建模图形；PCB主板，所述散斑投射器、所述红外摄像头、所述彩色摄像头以及所述图像处理芯片均设置在所述PCB主板上。2.根据权利要求1所述的基于笔记本电脑的3D光传感器结构，其特征在于：所述散斑投射器、所述红外摄像头和所述彩色摄像头在所述PCB主板上直线并排设置。3.根据权利要求1所述的基于笔记本电脑的3D光传感器结构，其特征在于：所述传感器模块还包括用于数据传递的传输接口，所述传输接口设置在所述PCB主板上。4.根据权利要求3所述的基于笔记本电脑的3D光传感器结构，其特征在于：所述传输接口连接USB接头和/或MIPI接头。5.根据权利要求1所述的基于笔记本电脑的3D光传感器结构，其特征在于：所述散斑投射器包括衍射光学元件、激光芯片以及壳座；激光芯片通过导电银胶与PCB主板粘合，且所述激光芯片通过金线与所述PCB主板上的焊盘连接；所述衍射光学元件与所述壳座通过胶水粘合后，所述壳座再与PCB主板通过胶水粘合且所述激光芯片位于所述壳座内部。6.根据权利要求1所述的基于笔记本电脑的3D光传感器结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王槐，唐业飞，万来保，
申请(专利权)人：苏州亚博汉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：