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TWI848751B - 攝像模組及電子設備 - Google Patents

攝像模組及電子設備 Download PDF

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Publication number
TWI848751B
TWI848751B TW112123271A TW112123271A TWI848751B TW I848751 B TWI848751 B TW I848751B TW 112123271 A TW112123271 A TW 112123271A TW 112123271 A TW112123271 A TW 112123271A TW I848751 B TWI848751 B TW I848751B
Authority
TW
Taiwan
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temperature
housing
target
processor
camera module
Prior art date
Application number
TW112123271A
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English (en)
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TW202501134A (zh
Inventor
陳姝縈
陳貽光
Original Assignee
大陸商信揚科技(佛山)有限公司
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Publication of TW202501134A publication Critical patent/TW202501134A/zh

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Abstract

本申請公開一種攝像模組及電子設備,攝像模組包括:殼體、溫度感測器、溫度調節裝置與紅外探測器。溫度感測器、溫度調節裝置與紅外探測器設置於殼體內。溫度感測器用於感測殼體內之第一溫度。溫度調節裝置用於在第一溫度不等於目標溫度時,將殼體內之第一溫度調節至目標溫度,其中,目標溫度與殼體外之第二溫度之間具有預設比例,紅外探測器用在於第一溫度達到目標溫度時,檢測被測目標輻射之紅外線。本申請藉由溫度調節裝置來調節殼體內之第一溫度達到目標溫度。

Description

攝像模組及電子設備
本申請涉及電子設備技術領域,尤其涉及一種攝像模組及電子設備。
紅外攝像機包括攝像模組,攝像模組之殼體內設有紅外探測器。攝像模組之殼體外環境溫度變化或殼體內攝像模組工作等使紅外探測器周圍溫度變化,會影響紅外探測器對被測目標之紅外線之接收。
為提高紅外探測器對被測目標之檢測準確率,紅外攝像機存儲殼體內外溫度處於平衡狀態時之比例。當攝像模組之殼體內外達到平衡狀態時,紅外攝像機能夠根據相關演算法識別出紅外探測器獲取之被測目標之紅外線產生之溫度。亦即紅外攝像機能夠得到被測目標之準確溫度,以使根據準確溫度生成之熱成像圖更準確。
目前,攝像模組主要依靠裝置本身之溫度傳導或空氣對流,使殼體外溫度與殼體內溫度處於平衡狀態,這個過程大概需要15到20分鐘,花費較多時間,影響使用體驗。
有鑑於此,本申請提供一種攝像模組及電子設備,使攝像模組之殼體外之第二溫度與殼體內之第一溫度可較快速地達到平衡狀態時之預設比例。
本申請第一方面提供一種攝像模組,攝像模組包括:殼體、溫度感測器、溫度調節裝置與紅外探測器。溫度感測器、溫度調節裝置與紅外探測器設置於殼體內。溫度感測器用於感測殼體內之第一溫度。溫度調節裝置用在於第一溫度不等於目標溫度時,將殼體內之第一溫度調節至目標溫度,其中,目標溫度與殼體外之第二溫度之間具有預設比例紅外探測器用在於第一溫度達到目標溫度時,檢測被測目標輻射之紅外線。
可理解,藉由設於殼體內之溫度感測器,可檢測到殼體內之第一溫度,設於殼體內之溫度調節裝置調節殼體內之第一溫度達到目標溫度,可加快攝像模組之殼體內之第一溫度與殼體外之第二溫度達到平衡狀態時之預設比例。
第一方面之一些實施例中,溫度調節裝置包括加熱器,加熱器設於殼體內,加熱器用在於第一溫度小於目標溫度時,升高第一溫度。
第一方面之一些實施例中,溫度調節裝置還包括製冷晶片,製冷晶片設於紅外探測器之殼底板與殼體之底壁之間,製冷晶片用在於第一溫度大於目標溫度時,降低第一溫度,以使得第一溫度達到目標溫度。
第一方面之一些實施例中,攝像模組還包括電路板,電路板位於紅外探測器之殼底板與殼體之底壁之間,電路板開設有一收容部,收容部用於收容製冷晶片。
本申請第二方面提供一種電子設備,電子設備包括處理器及上述攝像模組,處理器用於:控制殼體內之溫度感測器感測殼體內之第一溫度;若殼體內之第一溫度不等於目標溫度,控制溫度調節裝置將第一溫度調節至目標溫度。
第二方面之一些實施例中,處理器還用於:若殼體內之第一溫度等於預設溫度,控制溫度調節裝置停止調節第一溫度;預設時間後,確認殼體內之第一溫度之變化斜率;若變化斜率小於預設值,確認此時之第一溫度為目標溫度。
第二方面之一些實施例中,處理器還用於:若變化斜率大於預設值,控制溫度調節裝置調節第一溫度,直至變化斜率小於預設值。
第二方面之一些實施例中,溫度調節裝置包括加熱器,處理器還用於:若殼體內之第一溫度小於目標溫度,控制加熱器升高第一溫度,以使得第一溫度達到目標溫度。
第二方面之一些實施例中,溫度調節裝置還包括製冷晶片,處理器還用於:若殼體內之第一溫度大於目標溫度,控制製冷晶片降低第一溫度,以使得第一溫度達到目標溫度。
第二方面之一些實施例中,處理器還用於:當殼體內之第一溫度達到目標溫度時,控制紅外探測器檢測被測目標輻射之紅外線;確定被測目標之紅外線對應之溫度資訊,並根據溫度資訊生成被測目標之熱成像圖像。
100:電子設備
10:攝像模組
20:處理器
1:被測目標
11:殼體
12:鏡片
13:紅外探測器
14:溫度感測器
15:溫度調節裝置
16:電路板
111:頂壁
112:底壁
113:第一側壁
114:第二側壁
131:封裝殼
132:光學視窗
133:微機電系統元器件
134:基板
1311:殼蓋
1312:殼底板
1313:第一側殼板
1314:第二側殼板
G2、G1:收容空間
151:加熱器
152:製冷晶片
161:收容部
圖1為不同物體之輻射之紅外線之光譜示意圖。
圖2為本申請實施例之電子設備之一結構示意圖。
圖3為本申請實施例之電子設備之另一結構示意圖。
圖4為圖3所示之電子設備之一細化結構示意圖。
圖5為本申請實施例之攝像模組之殼體內之第一溫度變化示意圖。
圖6為圖3所示電子設備之一應用場景圖。
下面先對相關技術之情況做簡要說明。
絕對零度是指-273℃,當物體之溫度超過絕對零度後,物體之分子與原子會出現無規則之運動,其表面會不斷地輻射紅外線。當溫度越高,無規則之運動越激烈,物體輻射出之紅外線之能量越高。例如,如圖1所示之不同物體之輻射之紅外線之光譜曲線,橫座標表示紅外線波長(單位:kJ/μm),縱座標表示紅外線光譜輻射率(單位:kJ/μm)。從該圖可知,不同物體之表面於不同溫度下輻射出之紅外線之波長與光譜輻射率不一樣,該圖峰波對應之能量可藉由威恩位移定律算出。舉例說明,水於0℃下與於100℃下之輻射出之紅外線波長之峰波與光譜輻射率不一樣。水於0℃下之峰波約為10μm,該峰波對應之光譜輻射率約為0.2kJ/μm,能量約為0.2kJ。水於100℃下之峰波約為8μm,該峰波對應之光譜輻射率約為0.98kJ/μm,能量約為7.8kJ。
下面先對相關技術之情況做簡要說明。
紅外攝像機包括攝像模組與處理器,攝像模組之殼體內設有紅外探測器。攝像模組之工作原理為,紅外探測器接收被測目標之輻射出之紅外線後,其敏感元件,例如溫度電阻會根據紅外線能量之變化產生電訊號。攝像模組將電訊號發送給處理器,處理器對電訊號進行採集後,結合相關演算法進行處理,生成被測目標之熱成像圖像。
環境溫度變化或攝像模組工作會使紅外探測器周圍溫度發送變化,紅外探測器周圍溫度變化會導致紅外探測器周圍之紅外線能量產生變化,影響紅外探測器對被測目標之紅外線之接收。例如,攝像模組啟動後,攝像模組之如襯底等元器件工作產生能量輻射出紅外線,紅外探測器接收到元器件與被測目標輻射出之紅外線後,無法識別出被測目標之紅外線,進而生成之被測目標之熱成像圖不準確。
目前,為提高紅外探測器對被測目標之檢測準確率,處理器存儲溫度查閱資料表與相關演算法,溫度查閱資料表包括攝像模組之殼體外溫度與殼體內溫度兩個參數之間處於平衡狀態時之比例。當攝像模組之殼體內外達到平衡狀態時,處理器根據能夠相關演算法識別出紅外探測器獲取之被測目標之紅外線產生之溫度。亦即攝像模組之殼體內外達到平衡狀態時,處理器能夠得到被測目標之準確溫度,以使根據準確溫度生成之熱成像圖更準確。
目前,攝像模組主要依靠裝置本身之溫度傳導或空氣對流,使殼體外溫度與殼體內溫度處於平衡狀態,這個過程大概需要15到20分鐘,過程漫長。
鑒於此,本申請提供一種攝像模組與電子設備,使攝像模組之殼體外溫度與殼體內溫度可較快速地達到平衡狀態時之比例。
請參閱圖2,圖2為本申請之一個實施例提供之電子設備100之結構示意圖。電子設備100包括攝像模組10與處理器20。攝像模組10與處理器20通訊連接。請一併參閱圖3,被測目標1輻射之紅外線入射進攝像模組10,攝像模組10用於獲取被測目標1輻射出之紅外線,並根據紅 外線生成電訊號後,將電訊號發送給處理器20。處理器20用於根據電訊號生成被測目標1之熱成像圖像。
電子設備100可為,但不局限於,紅外攝像機、個人電腦(personal computer,PC)、掌上型電腦(personal digital assistant,PDA)與移動手機等。處理器20可為,但不局限於,微控制單元(Microcontroller Unit,MCU)或者中央處理器(Central Process Unit,CPU),於此不作限制。處理器20還可為雲端伺服器、桌上型電腦、網路服務器、服務集群、無線終端設備、嵌入式設備或其他具有資料處理功能之設備。
請參閱圖4,圖4為本申請一實施例之攝像模組10之結構示意圖。攝像模組10包括殼體11、鏡片12、紅外探測器13、溫度感測器14與溫度調節裝置15。殼體11包括相對設置之頂壁111與底壁112,以及多個側壁。側壁之數量不做限制,側壁之間形成之夾角可相等,亦可不相等。
可選地,頂壁111與底壁112可平行設置。例如,頂壁111與底壁112均沿第一方向(如圖4之X軸方向)設置。於一種可選之實施方式中,多個側壁包括第一側壁113、第二側壁114、第三側壁與第四側壁(第三側壁與第四側壁圖未示)。第一側壁113與第二側壁114相對設置,第三側壁與第四側壁相對設置,例如,第一側壁113、第二側壁114、第三側壁與第四側壁均沿第二方向(如圖4之Z軸方向)垂直設置,可選地,亦可不垂直設置。第三側壁與第四側壁之一側均連接第一側壁113,另一側均連接第二側壁114,第一側壁113與第二側壁114之一端連接底壁112,另一端連接頂壁111,以形成收容空間G1。收容空間G1用於收容鏡片12、紅外探測器13、溫度感測器14與溫度調節裝置15等各種攝像模組10之元 器件。
鏡片12設於頂壁111上,例如,鏡片12可設置於頂壁111之中間位置,鏡片12用於透射被測目標1之紅外線進殼體11內。
紅外探測器13與鏡片12相對設置,紅外探測器13用在於第一溫度達到目標溫度時,檢測被測目標1輻射之紅外線,並根據被測目標1之紅外線之能量變化產生電訊號。
紅外探測器13包括封裝殼131、光學視窗132、微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)元器件133與基板134。光學視窗132設於封裝殼131上且與鏡片12相對設置,光學視窗132與鏡片12平行設置,以使殼體11內之紅外線透射進紅外探測器13之封裝殼131內。MEMS元器件133與基板134收容於封裝殼131內。
封裝殼131包括相對設置之殼蓋1311與殼底板1312,以及多個側殼板。光學視窗132設於殼蓋1311上,側殼板之數量不做限制,側殼板之間形成之夾角可相等,亦可不相等。殼蓋1311與殼底板1312平行設置。例如,殼蓋1311與殼底板1312均朝第一方向(如圖4之X軸方向)設置。
可理解,頂壁111、底壁112、殼蓋1311與殼底板1312平行設置,設於頂壁111之鏡片12、設於殼蓋1311之光學視窗132相對設置。以使紅外線可準確地依次從鏡片12、光學視窗132透射進封裝殼131內。
殼底板1312之截面長度可長於殼蓋1311之截面長度。於一種可實施方式中,側殼板包括第一側殼板1313、第二側殼板1314、第三側殼板與第四側殼板(第三側殼板與第四側殼板圖未示)。第一側殼板1313 與第二側殼板1314相對設置,第三側殼板與第四側殼板相對設置。例如,第一側殼板1313、第二側殼板1314、第三側殼板與第四側殼板均朝第二方向(如圖4之Z軸方向)垂直設置,可選地,亦可不垂直設置。
第三側殼板與第四側殼板之一側均連接第一側殼板1313,另一側均連接第二側殼板1314,第一側殼板1313與第二側殼板1314之一端連接殼底板1312,另一端連接殼蓋1311,以形成收容空間G2,收容空間G2用於收容微機電系統元器件133與基板134。
基板134設置於殼底板1312上,且與光學視窗132相對設置,微機電系統元器件133設於基板134上,且與光學視窗132相對設置,以使透射進封裝殼131內之紅外線能夠準確地入射至微機電系統元器件133之敏感元件上。
微機電系統元器件133包括基於微機電系統技術製備而成之敏感元件與前置放大器等元器件。其中,敏感元件根據紅外線產生之能量變化產生電訊號,例如,敏感元件之數量可為70000至2100000個。可利用積體電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)晶片技術,將微機電系統元器件133集成至基板134上以形成紅外探測器13之晶片。
溫度感測器14設於殼體11內壁上,溫度感測器14用於感測殼體11內之第一溫度。具體地,溫度感測器14可設於頂壁111、底壁112、第一側壁113、第二側壁114、第三側壁或第四側壁中之任意一者之一側。作為一種示例,如圖4所示,溫度感測器14可設置於第一側壁113靠近紅外探測器13之一側。於一種可實施之方式中,溫度感測器14可設置於與紅外探測器13距離最近之側壁之位置上,以提高對紅外探測器13之周圍 環境溫度之感測敏感度。
溫度調節裝置15用於若於第一溫度不等於目標溫度,將殼體11內之第一溫度調節至目標溫度。
處理器20還用於控制殼體11內之溫度感測器14感測殼體11內之第一溫度,若殼體11內之第一溫度不等於目標溫度,控制溫度調節裝置15將第一溫度調節至目標溫度。若殼體11內之第一溫度等於目標溫度,處理器20控制溫度調節裝置15不調節第一溫度。
其中,溫度感測器14檢測到殼體11內之第一溫度,殼體11外之第二溫度可藉由殼體11外之溫度感測器14檢測得到。
可理解,當殼體11內之第一溫度被調節到目標溫度時,亦即目標溫度與殼體外之第二溫度之間具有預設比例時,殼體11內之第一溫度與殼體11外之第二溫度之間可達到一種平衡狀態。此時,攝像模組10能夠根據相關演算法識別出紅外探測器13獲取之被測目標1之紅外線產生之溫度。亦即攝像模組10能夠得到被測目標1之準確溫度,以使根據準確溫度生成之熱成像圖更準確。
具體地,目標溫度為與殼體11外之第二溫度達到預設比例時之殼體11內之第一溫度。目標溫度可根據溫度查閱資料表之殼體11外溫度與殼體11內溫度之映射關係設定。攝像模組10於不同之應用場景下,目標溫度是不一樣。例如,請參閱圖5,縱座標表示殼體11內溫度(℃),橫座標表示溫度感測器14之感測時間(min)。圖中不同曲線,代表不同應用場景下,殼體11內之第一溫度到達目標溫度時之所需時間與溫度,其中趨於平緩之曲線區域為平衡狀態之第一溫度,亦即目標溫度。舉例說明, 曲線
Figure 112123271-A0305-02-0012-1
表示,於第一種應用場景下,殼體11內之第一溫度從0℃升溫至平衡狀態之目標溫度時,所需時間約為20min,目標溫度約為10℃。曲線
Figure 112123271-A0305-02-0012-2
表示,於第二種應用場景下,殼體11內溫度之溫度從10℃升溫至平衡狀態之目標溫度時,所需時間約為20min,目標溫度約為15℃。
可理解,圖5之溫度變化曲線圖示例性地示出於殼體11外之第二溫度上升情況下,殼體11內之第一溫度到達平衡狀態時之所需時間與溫度。同樣亦會有於殼體11外之第二溫度下降情況下,殼體11內之第一溫度到達平衡狀態時之所需時間與溫度之曲線。
於一些實施例中,處理器20還用於若殼體11內之第一溫度等於預設溫度,控制溫度調節裝置15停止調節第一溫度。
預設溫度可根據實驗資料得到。具體地,處理器20控制溫度調節裝置15調節殼體11內之第一溫度之同時,接收到溫度感測器14檢測到之第一溫度為預設溫度時,控制溫度調節裝置15停止調節殼體11內之第一溫度。
處理器20還用於預設時間後,確認殼體11內之第一溫度之變化斜率。
預設時間可根據實驗資料得到。第一溫度之變化斜率指如圖5所示之曲線斜率,亦即根據某一時間段與該某一時間段之第一溫度差,可得到第一溫度之變化斜率。例如,曲線
Figure 112123271-A0305-02-0012-3
於0至20min內之斜率為10÷20=0.5。可理解,由於剛剛調節完殼體11內之第一溫度,第一溫度之變化斜率不穩定。因此,可停止時間達預設時間後,再確認殼體11內之第一溫度之變化斜率。
具體地,處理器20可於停止調節第一溫度之預設時間後,再控制溫度感測器14檢測殼體11內之第一溫度。接著,處理器20根據溫度感測器14檢測之時間與檢測之該第一溫度確認變化斜率。
處理器20還用於若變化斜率小於預設值,確認此時之第一溫度為目標溫度。
預設值為攝像模組10之殼體11內外溫度達到平衡狀態時,第一溫度之斜率。由於攝像模組10之殼體11內外溫度達到平衡狀態後,攝像模組10之殼體11內之第一溫度受殼體11外之第二溫度之影響變小,攝像模組10之殼體11內之第一溫度變化趨於穩定。因此,平衡狀態時之斜率亦會小於某個值。如圖5所示,20min前處於未平衡狀態,20min鐘後處於平衡狀態,20min前之斜率大於20min後之斜率。
具體地,當變化斜率小於預設值時,處理器20可確認此時之第一溫度為目標溫度,此時,處理器20可控制溫度調節裝置15停止調節殼體11內之第一溫度。
可理解,將第一溫度調節至目標溫度之整個過程分多次進行,可避免一次調節後,將溫度調節至遠超目標溫度之溫度。
於一些實施例中,處理器20還用於若變化斜率大於預設值,控制溫度調節裝置15調節第一溫度,直至變化斜率小於預設值。
可理解,如果變化斜率大於預設值,說明殼體11內之第一溫度變化較大,第一溫度還未穩定地達到平衡狀態對應之目標溫度,故需要繼續調節第一溫度。具體地,處理器20可控制溫度調節裝置15繼續調節殼體11內之第一溫度,直至處理器20根據溫度感測器14檢測之時間與檢 測之第一溫度確認變化斜率小於預設值後,處理器20可控制溫度調節裝置15停止調節殼體11內之第一溫度。
於具體之實現過程中,溫度調節裝置15可包括加熱器151與製冷晶片152。加熱器151用在於第一溫度小於目標溫度時,升高第一溫度。製冷晶片152用在於第一溫度大於目標溫度時,降低第一溫度。
加熱器151可設置於殼體11內壁,具體地,加熱器151可設於頂壁111、底壁112、第一側壁113、第二側壁114、第三側壁或第四側壁之內壁上。例如,加熱器151可設置於與紅外探測器13距離最近之側壁之內壁之位置上,以加快紅外探測器13之周圍環境之升溫速度。示例性地,加熱器151設於第二側壁114靠近紅外探測器13之一側。
製冷晶片152可設置於殼體11之底壁112與紅外探測器13之殼底板1312之間,以加快紅外探測器13之周圍環境之降溫速度。
殼體11之底壁112與紅外探測器13之殼底板1312之間可設有電路板16,電路板16設有一收容部161,收容部161用於收容製冷晶片152。電路板16可為印製電路板(Printed Circuit Board,PCB)。紅外探測器13產生之電訊號藉由電路板16發送給處理器20。
於一些實施例中,處理器20還用於殼體11內之第一溫度小於目標溫度,控制加熱器151升高殼體11內之第一溫度,以使第一溫度達到目標溫度。
可理解,溫度調節裝置15包括加熱器151。處理器20藉由溫度感測器14檢測到殼體11內之第一溫度後,判斷第一溫度小於目標溫度後。則控制加熱器151升高殼體11內之第一溫度至目標溫度,以達到平衡 狀態。
於一個示例中,攝像模組10啟動,處理器20控制加熱器151提升殼體11內之第一溫度之同時,接收溫度感測器14檢測到之第一溫度。當第一溫度為預設溫度時,處理器20控制加熱器151停止升高殼體11內之第一溫度。處理器20停止升高溫度之預設時間後,再控制溫度感測器14檢測殼體11內之第一溫度。處理器20根據溫度感測器14檢測之時間與檢測之第一溫度確認變化斜率。當變化斜率小於預設值時,處理器20可確認第一溫度為目標溫度。當變化斜率大於預設值時,處理器20控制加熱器151繼續升高殼體11內之第一溫度。以此類推,直至到變化斜率小於預設值時,處理器20控制加熱器151停止升高殼體11內之第一溫度。
可理解,攝像模組10之元器件會因啟動工作而升溫,導致殼體11內之第一溫度亦會升高,然溫度之升高過慢,不能達到攝像模組10正常工作時,殼體11內外溫度達到平衡狀態時所需之殼體11內之第一溫度。因此,處理器20可控制加熱器151升高殼體11內之第一溫度至目標溫度,以加快到達平衡狀態。
於另一個示例中,攝像模組10正常工作,攝像模組10之殼體11外溫度從0℃快速升溫至25℃。處理器20重複上個示例之動作,直至變化斜率小於預設值時,處理器20控制加熱器151停止升高殼體11內之第一溫度。
可理解,攝像模組10正常工作時,由於攝像模組10之殼體11外之第二溫度急速升溫,會打破攝像模組10之殼體11內外之平衡。因此,需要處理器20控制加熱器151升高殼體11內之第一溫度至目標溫度, 以加快到達平衡狀態。
於一些實施例中,處理器20還用於若攝像模組10之殼體11內之第一溫度大於目標溫度時,控制製冷晶152片降低第一溫度,以使得第一溫度達到目標溫度。
具體地,處理器20藉由溫度感測器14檢測到殼體11內之第一溫度後,判斷第一溫度大於目標溫度後。則處理器20控制製冷晶片152降低調殼體11內之第一溫度至目標溫度,以達到平衡狀態。
於一個示例中,攝像模組10正常工作,攝像模組10之殼體11外之第二溫度從25℃快速降溫至0℃,處理器20控制製冷晶片152降低殼體11內之第一溫度之同時,接收溫度感測器14檢測到之第一溫度。當第一溫度為預設溫度時,處理器20控制製冷晶片152停止降低殼體11內之第一溫度。處理器20停止降低溫度之預設時間後,再控制溫度感測器14檢測殼體11內之第一溫度。處理器20根據溫度感測器14檢測之時間與檢測之第一溫度確認變化斜率。當變化斜率小於預設值時,處理器20可確認溫度為目標溫度。當變化斜率大於預設值時,處理器20控制製冷晶片152繼續降低殼體11內之第一溫度。以此類推,直至到變化斜率小於預設值時,處理器20控制製冷晶片152停止降低殼體11內之第一溫度。
可理解,攝像模組10正常工作時,由於攝像模組10之殼體11外之第二溫度急速降低,會打破攝像模組10之殼體11內外之平衡。因此,需要處理器20控制製冷晶片152降低殼體11內之第一溫度至目標溫度,以加快到達平衡狀態。
處理器20還用於當殼體11內之第一溫度達到目標溫度時, 控制紅外探測器13檢測被測目標1輻射之紅外線。
處理器20還用於確定被測目標1之紅外線對應之溫度資訊,並根據溫度資訊生成被測目標1之熱成像圖像。
可理解,攝像模組10之殼體11內之第一溫度不等於目標溫度時,調節殼體11內之第一溫度至目標溫度,可使殼體11內外溫度達到平衡狀態之比例,於第一溫度為目標溫度時,檢測被測目標輻射之紅外線,可獲得被測目標之紅外線對應之準確之溫度資訊,根據該準確之溫度資訊可生成準確之被測目標之熱成像圖像。
具體地,處理器20於獲取紅外探測器13根據紅外線生成之電訊號後,根據電訊號結合相關演算法確定出目標物件之溫度資訊,根據該溫度資訊生成被測目標1之熱成像圖像。
可理解,攝像模組10之殼體11內之第一溫度等於目標溫度時,說明此時攝像模組10之殼體11內外溫度達到平衡狀態。此時,處理器20能夠得到被測目標之準確溫度。
可理解,由於處理器20可藉由溫度感測器14獲取殼體11內之第一溫度,並根據溫度調節裝置15調節第一溫度,使攝像模組10之殼體11內外溫度快速達到平衡狀態。因此,紅外探測器13可更快地啟動以檢測目標物件1之輻射出之紅外線,計算出更準確之溫度資訊,並根據更準確之溫度資訊生成被測目標1之熱成像圖像,該熱成像圖像顯示更準確。
可理解地,為加快攝像模組10之導熱,會增加導熱片等體積較大之材料,使得攝像模組10體積較大。本申請實施例利用溫度感測器14與溫度調節裝置15之間之配合,能夠快速調節殼體11內外之第二溫度達 到平衡狀態,可減少導熱片等體積較大之材料之增加,減小攝像模組10之整體體積。
藉由下列一個應用場景闡述本申請實施例之電子設備之一個應用過程。
電子設備100包括攝像模組10與處理器20。攝像模組10正常工作,殼體11內外溫度達到平衡狀態。杯子為被測目標1,杯子輻射出紅外線,紅外線從攝像模組10之鏡頭12投射進殼體11內,並透射進與鏡頭相12對應設置之紅外探測器13之微機電系統元器件133上。微機電系統元器件133之敏感元件根據紅外線之能量變化生成電訊號,電訊號藉由電路板16發送給處理器20。此時,攝像模組10之殼體11外溫度突然變化,殼體11內外溫度不處於平衡狀態,杯子之熱成像圖顯示不準確。處理器20控制紅外探測器13停止檢測杯子射出紅外線,處理器20藉由溫度感測器14接收到殼體11內之第一溫度,控制溫度調節裝置15將第一溫度調節至目標溫度後,此時,殼體11內外之溫度處於平衡狀態。接著,處理器20再控制紅外探測器13檢測杯子射出紅外線,根據相關演算法確定出杯子之紅外線產生之溫度資訊,對溫度資訊進行處理,生成杯子之熱成像圖像,該杯子之熱成像圖像如圖6所示。
本應用場景中,攝像模組10之相關參數包括:紅外探測器13類型為非製冷紅外焦面探測器,攝像模組10之製備材料為鐵電氧化釩混合(F-VOx),回應之紅外線波段為8至14μm,解析度為320 x 240,探測直徑為4.8m,圖元間距為12μm,溫度靈敏度為NETD<70mK,鏡頭光圈為F1.2,有效焦距為6.8mm,視場角為(H*V)=(34.8°*26°)。
以上所述,僅為本申請之較佳實施例,並非是對本申請作任何形式上之限定。另外。所屬領域具有通常知識者還可於本申請精神內做其它變化,當然,這些依據本申請精神所做之變化,均應包含於本申請所要求保護之範圍之內。
1:被測目標
100:電子設備
10:攝像模組
20:處理器

Claims (8)

  1. 一種攝像模組,其改良在於,所述攝像模組包括:殼體;溫度感測器,設置於所述殼體內,所述溫度感測器用於感測所述殼體內之第一溫度;溫度調節裝置,設置於所述殼體內,所述溫度調節裝置用在於所述第一溫度不等於目標溫度時,將所述殼體內之第一溫度調節至所述目標溫度,其中,所述目標溫度與所述殼體外之第二溫度之間具有預設比例;紅外探測器,設置於所述殼體內,所述紅外探測器用在於所述第一溫度達到所述目標溫度時,檢測被測目標輻射之紅外線;所述溫度調節裝置還包括製冷晶片,所述製冷晶片設於所述紅外探測器之殼底板與所述殼體之底壁之間,所述製冷晶片用在於所述第一溫度大於所述目標溫度時,降低所述第一溫度;所述攝像模組還包括電路板,所述電路板位於所述紅外探測器之所述殼底板與所述殼體之所述底壁之間,所述電路板開設有一收容部,所述收容部用於收容所述製冷晶片。
  2. 如請求項1所述之攝像模組,其中,所述溫度調節裝置包括加熱器,所述加熱器設於所述殼體內,所述加熱器用在於所述第一溫度小於所述目標溫度時,升高所述第一溫度。
  3. 一種電子設備,其改良在於,所述電子設備包括處理器及如請求項1所述之攝像模組,所述處理器用於:控制所述殼體內之所述溫度感測器感測所述殼體內之所述第一溫度;若所述殼體內之所述第一溫度不等於所述目標溫度,控制所述溫度調節裝置將所述第一溫度調節至所述目標溫度。
  4. 如請求項3所述之電子設備,其中,所述處理器還用於: 若所述殼體內之所述第一溫度等於預設溫度,控制所述溫度調節裝置停止調節所述第一溫度;預設時間後,確認所述殼體內之所述第一溫度之變化斜率;若所述變化斜率小於預設值,確認此時之所述第一溫度為所述目標溫度。
  5. 如請求項4所述之電子設備,其中,所述處理器還用於:若所述變化斜率大於所述預設值,控制所述溫度調節裝置調節所述第一溫度,直至所述變化斜率小於所述預設值。
  6. 如請求項5所述之電子設備,其中,所述溫度調節裝置包括加熱器,所述處理器還用於:若所述殼體內之所述第一溫度小於所述目標溫度,控制所述加熱器升高所述第一溫度,以使得所述第一溫度達到所述目標溫度。
  7. 如請求項5所述之電子設備,其中,所述溫度調節裝置還包括製冷晶片,所述處理器還用於:若所述殼體內之所述第一溫度大於所述目標溫度,控制所述製冷晶片降低所述第一溫度,以使得所述第一溫度達到所述目標溫度。
  8. 如請求項5所述之電子設備,其中,所述處理器還用於:當所述殼體內之所述第一溫度達到所述目標溫度時,控制所述紅外探測器檢測所述被測目標輻射之紅外線;確定所述被測目標之紅外線對應之溫度資訊,並根據所述溫度資訊生成所述被測目標之熱成像圖像。
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