[发明专利]视觉传感器、图像处理方法和装置、视觉交互设备

说明书

本发明提供一种视觉传感器、图像处理方法和装置、视觉交互设备，其中，视觉传感器包括：光学镜头、分辨率不高于第一阈值的图像采集芯片、微控制器；上述图像采集芯片采集物体经过上述光学镜头的光学成像，输出分辨率不高于上述第一阈值的低分辨率图像，并将上述低分辨率图像发送给上述微控制器；上述微控制器对上述低分辨率图像进行分析，获得识别信息，并将上述识别信息发送给外部元件，以使得外部元件触发对外响应。采用本发明提供的视觉传感器，通过采集低分辨率图像即可实现图像识别，由于低分辨率图像所需存储资源和计算资源很少，有效降低了视觉传感器的生产成本。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种视觉传感器、图像处理方法和装置、视觉交互设备。

背景技术

视觉信息对于智能行为的产生十分重要，人类大约有70％的信息是通过视觉方式获取的。计算机视觉技术能够让机器通过摄像头如人眼般获取外界信息，从而使机器具有像人类视觉一样的智能行为，具有广大的应用前景。但在现有的小型交互设备，如电动玩具中，实现计算机视觉技术的视觉传感器的应用并不多，原因在于：视觉信息的处理通常需要较大的计算资源，如需要占用较大内存、较高的处理器速度；另外，较大的计算资源同时导致小型交互设备的功耗较大，从而导致小型交互设备的生产成本和使用成本过高。

发明内容

有鉴于此，一方面本发明提供一种视觉传感器，包括：光学镜头、分辨率不高于第一阈值的图像采集芯片、微控制器；上述图像采集芯片采集物体经过上述光学镜头的光学成像，输出分辨率不高于上述第一阈值的低分辨率图像，并将上述低分辨率图像发送给上述微控制器；上述微控制器对上述低分辨率图像进行分析，获得识别信息，并将上述识别信息发送给外部元件，以使得外部元件触发对外响应。

可选的，上述第一阈值为96×96；并且，上述图像采集芯片输出的图像的分辨率不低于第二阈值，上述第二阈值小于上述第一阈值。

可选的，上述微控制器包括用于存储上述低分辨图像的内存和闪存；上述内存不大于32KB，上述闪存不大于256KB。

可选的，本发明提供的视觉传感器还包括：为上述图像采集芯片和微控制器供电的供电电路；上述供电电路至少为一个下述供电电路：锂电池供电电路、干电池供电电路、钮扣电池供电电路、太阳能供电电路；上述太阳能供电电路具体包括：太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池。

另一方面，本发明提供了一种图像处理方法，应用于上述任一视觉传感器，上述方法包括：获取分辨率不高于第一阈值的低分辨率图像；采用预设算法对上述低分辨率图像进行多尺度图像分析，获得识别信息；将上述识别信息传送给外部元件，使得外部元件根据上述识别信息触发对外响应。

可选的，上述采用预设算法对上述低分辨率图像进行多尺度图像分析，获得识别信息，包括：将图像采集芯片获取的原始低分辨率图像进行预处理；将预处理后的原始尺寸图像缩小为预设尺度级别的图像；利用预置尺寸的检测窗口逐步扫描上述预设尺度级别的图像，逐步缓存当前检测窗口所覆盖的图像行；从逐步缓存的图像行中利用预设算法识别目标信息。

可选的，上述获得的识别信息至少包括一个下述识别信息：人脸检测识别信息、人脸识别信息、表情识别信息、物体跟踪识别信息、环境识别信息；其中，上述人脸检测识别信息，用于从上述低分辨率图像中检测出人脸信息；上述人脸识别信息，用于从上述低分辨率图像中检测出人脸后进一步识别目标人脸；上述表情识别信息，用于从上述低分辨率图像中检测出人脸后进一步识别人脸的表情信息；上述物体跟踪识别信息，用于从上述低分辨率图像中识别物体的方位信息；上述环境识别信息，用于从上述低分辨率图像中识别环境信息。

对应上述图像处理方法，本发明还提供了一种图像处理装置，应用于上述任一视觉传感器中，包括：接收模块，用于接收分辨率不高于第一阈值的低分辨率图像；图像处理模块，用于采用预设算法对上述低分辨率图像进行多尺度图像分析，获得识别信息；发送模块，用于将识别信息发送给外部元件，使得外部元件根据上述识别信息触发对外响应。