[发明专利]MIPI协议CSI-2接口摄像头在可穿戴摄录设备中的运用

说明书

技术领域

本发明涉及可穿戴技术领域，具体涉及MIPI协议CSI-2接口摄像头在可穿戴摄录设备中的应用，为可穿戴设备增加摄录功能。

背景技术

随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等，部分穿戴式设备已经从概念化走向商用化，穿戴式设备发展愈加迅速，在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。但是在现有的穿戴式设备中，包含摄像头应用的少之又少。现在的市场中，只有Google glass和三星的智能手表等少数产品上使用了摄像头，大多数穿戴式设备并没有搭载摄像头产品。主要是因为1、在穿戴式产品中，电池微型化与高容量技术仍很欠缺；2、为保证摄录质量，摄像头的封装尺寸要求尽可能小，分辨率要求较高，以便摄录高清画质的画面；3、硬件与软件的协调工作要到位，需要两者互相配合，达到用户需求；4、拍摄视频及传输速度要更快。而我们所研究的MIPI(Mobil Industry Processor Interface即移动产业处理接口，简称MIPI)协议的CSI-2的接口镜头，这种镜头小巧功耗极低。可以通过ISP(Image Signal Processing)图像信号处理的编程可以做到光学防抖，电子防抖，自动对焦，自动白平衡，自动曝光、高动态范围，保存原始数据等功能，并且其集成度高、体型小，适合于应用在穿戴式设备中，可以摄录到高分辨率画面，经过视频处理，通过无线传输到主机上，使得穿戴式产品拥有了明亮的“眼睛”，达到通过穿戴式产品进行摄录的目的。

将MIPI协议CSI-2接口摄像头运用到设备当中，可以通过以下是用方式：1、镜头的MIPI接口直接跟电路板进行连接(类似手机上面MIPI协议CSI-2接口摄像头的使用方式)；2、镜头的MIPI线通过MIPI延长线跟电路板进行连接；3、镜头的MIPI线通过转接口，将MIPI转接口转变成HDMI接口或者其他常用接口，在穿戴设备上面使用。可实现的穿戴设备上面使用MIPI协议CSI-2接口摄像头例子：1、头戴式摄录设备，通常镜头在眼镜上或者类似眼镜所在的部位2、军工方向使用的穿戴设备，通常佩戴在肩膀，胸前或者腰上。

本发明对上述MIPI协议CSI-2接口摄像头的应用更便捷和实用，为可穿戴设备使用镜头提供了解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在可穿戴设备中适用的镜头，要求其体积小，便于集成；分辨率高，可摄录高清图像并且能与摄录系统硬件兼容，可快速摄录和传输高清视频，提升摄录性能。

本发明可定义为穿戴式摄录摄像头设备，主要包括小型高清摄录摄像头及穿戴式辅助器件，传输画面视频组件，微型化处理平台。

现有的搭载摄像头的穿戴式设备还未开发完全，投入于市场的更是数量稀少。原因是要求摄像头所占体积小，分辨率高，传输速率快、低功耗。基于此，本发明设计了在穿戴式设备中搭载小型化摄像头的系统，其可集成度高，性能优异，微型化智能化程度高。

小型高清摄录摄像头为MIPI摄像头，其特点是，更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占位空间，并且专门为移动设备进行了优化，做到光学防抖，电子防抖，自动对焦，自动白平衡，自动曝光、高动态范围，保存原始数据等功能。其可以实时快速捕捉高分辨率图像，通过MIPI接口传递到图像处理器中，利用特殊的处理图像算法，实时输出摄像头所拍摄的图像。

摄像头辅助器件包括摄像头安装底座和周边，提供支撑的眼镜框架或轻便型头盔，将摄像头固定住，便于寻找最佳拍摄视角。

传输画面视频组件包括带有MIPI协议的数据接口及数据线。MIPI接口标准可降低成本、设计复杂度、功耗和EMI，并且其传输速率快，对于传输摄像头拍摄信息非常适合。

微型化处理平台选用FPGA作为处理器，其低功耗，并且集成度高，开发工具种类繁多从而智能化高，并且具有高可靠性，适合应用于可穿戴设备。主要功能是接收摄像头拍摄的视频信息数据，对其进行分析处理，它的并行方式处理数字信息，可满足对视频进行实时输出的需求。

本发明达到主要保护达到技术方案如下：

方案1、一种具有MIPI协议CSI-2接口摄像头的可穿戴设备摄录系统，其特征在于其包括小型高清摄像头、穿戴式辅助器件、传输画面视频组件、微型化处理平台及兼容MIPI显示器面板，其中穿戴式辅助器件将小型高清摄像头固定到穿戴设备上，传输画面视频组件将小型高清摄像头摄录的视频信号传输至微型化处理平台进行处理，视频信号进行处理后输出至兼容MIPI显示器面板进行显示。