一种基于一颗SOC芯片实现双摄像头工作的方法与流程

一种基于一颗soc芯片实现双摄像头工作的方法
技术领域
1.本发明涉及视频图像技术领域，特别涉及一种基于一颗soc芯片实现双摄像头工作的方法。


背景技术：

2.在当今的视频图像领域，单摄像头已经不能满足大部分场景使用的需求，有些应用比如人形检测，活体检测，需要连接两个摄像头来判断和处理图像数据。然而现有技术中采用的soc芯片仍然存在并不支持同时接两路摄像头的情况，而如何利用现有技术中的一颗soc芯片实现控制双摄像头工作的改进，也成为一些用户的应用需求。
3.现有技术中，如图1所示，对于只能接单路摄像头的soc芯片来说，方法是用2颗soc芯片来实现接两路摄像头，通过红外摄像头检测到有人出现，通过soc芯片1来通知soc芯片2，在通过soc芯片2进行人形识别或人脸识别，抓取到相应的人形或人脸，最后通过算法处理输出相应策略和机制。
4.目前市场是需要红外摄像头 正常摄像头的双摄像头的原因在于，红外摄像头只会采集红外光，只有活体会反射红外光，这样大大降低了误检率。如果只用1路摄像头来采集，也可以实现人脸或人形采集，这样误检率较高，容易把桌椅，门窗或其他物体误检成人形。其次，目前市面上的大部分产品采用2颗soc芯片来分别采集，优点是方案成熟，有不少已经批量落地的产品在实际应用中了，软件控制相对简单，两路摄像头采集数据互不干扰，并行采集处理速度较快。但缺点在于，上述方法实现成本高以及需要设计两颗soc芯片之间的通讯协议，增加了设计难度和成本。
5.从目前市面上面的双摄像头产品来看，分为两种soc芯片，一种是1颗soc芯片就能支持两路摄像头，这种并不是本技术考虑的应用场景，也就用不到本方法，还有一种是1颗soc芯片只能支持1路摄像头，这种就需要双soc芯片。针对某些特定场景下，既需要双摄像头的图像采集工作，但又不需要采集的数据都进行大量细致的计算等处理，因而能否有一种方法既避免了采用两颗soc芯片增加了成本和设计难度，又能实现双摄像头工作，成为亟待解决的问题。
6.此外，现有技术中的术语包括：
7.mipi:一种为移动应用处理器制定的开放标准和规范，摄像头图像数据可以通过mipi协议传输。
8.soc：(system on chip)系统级处理器芯片。
9.红外摄像头：一种只接收红外光的摄像头，人体或动物身上可以反射出红外光，从而被摄像头所采集到。
10.活体检测：通过热红外成像来判断是否有人或动物存在。


技术实现要素：

11.为了解决上述现有技术中的问题，本技术的目的在于：本技术可以通过外围硬件
电路来实现一颗soc芯片同时接两路摄像头，来达到相应的应用需求。用一颗soc芯片加上1颗mipi开关芯片来达到同时接双摄像头的目的；无需制定设计两颗soc芯片直接的通讯协议，只需要制定一颗芯片内部的一些控制逻辑即可，方法简单易实现。
12.具体地，本发明提供一种基于一颗soc芯片实现双摄像头工作的方法，所述方法通过一颗soc芯片控制外围硬件电路来决定打开连接红外摄像头的数据通道或者打开连接正常摄像头的数据通道；首先打开连接红外摄像头进行活体检测，进一步切换至连接正常摄像头进行人脸或人形识别，进一步由soc芯片完成人脸或人形的图像处理，完成图像处理后再切换至连接红外摄像头；所述方法通过检测、切换、图像处理、再切换的循环实现基于一颗soc芯片控制双摄像头工作的操作。
13.所述外围硬件电路包括mipi开关芯片，所述mipi开关芯片一端电路连接soc芯片，另一端分开的两路电路分别连接红外摄像头和正常摄像头。
14.所述方法进一步包括以下步骤：
15.s1，一颗soc芯片控制mipi开关芯片切换连通到红外摄像头来进行活体检测；红外摄像头采集到的数据进行mipi图像传输，通过mipi开关芯片传输到soc芯片进行检测；
16.s2，如果soc芯片没有检测到活体存在时，一直保持在步骤s1检测，当soc芯片检测到有活体存在时，soc芯片控制mipi开关芯片切换连通到正常摄像头来进行人脸识别或人形识别；正常摄像头采集到的数据进行mipi图像传输，通过mipi开关芯片传输到soc芯片进行图像处理；
17.s3，当soc芯片完成对正常摄像头采集到的图像数据进行的处理分析后，soc芯片继续控制mipi开关芯片切换到红外摄像头再次进行活体检测，即重新回到步骤s1。
18.所述步骤s1中，所述进行活体检测是所述soc芯片在通过接收到的人脸或人形数据进行算法上的处理、运算。
19.所述进行算法上的处理、运算包括：正常摄像头将采集到的人脸或人形数据，和当前的数据库中的人脸或人形进行比对，如果比对人脸或人形成功，就会提示成功通过。
20.所述方法包括制定soc芯片的控制逻辑，所述控制逻辑是：打开红外摄像头，然后活体图像采集检测，然后切换到正常摄像头，然后人脸或人形数据采集，然后和数据库中人脸或人形比对，然后比对完成后根据对应的情况执行定义的后续操作，如此循环反复。其中，所述后续操作包括，当应用在考勤打卡机上，如果比对人脸成功，就会提示打卡成功，当应用在门禁闸机上，如果比对人脸成功，就会控制闸机放行。
21.所述方法还可以包括步骤s0，soc芯片需要判断分析收集到的数据是红外摄像头数据还是正常摄像头数据，再根据判断分析结果进行处理：当判断为红外摄像头数据时，则保持检测，当判断为正常摄像头数据时，则进行步骤s1。
22.通常地，打开红外摄像头是soc芯片去主动打开的，所以soc芯片是很容易知道图像数据是否来自红外摄像头，而不需要特别地先收集判断数据，只需采集分析是否需要切换到正常摄像头或者保持采集红外摄像头。
23.所述两路摄像头的数据在soc芯片中不能同时处理，而为串行处理，所述方法适用于单活体检测的产品上。
24.所述单活体检测的产品包括人脸考勤机，门禁闸机。
25.由此，本技术的优势在于：本技术的实现方法，节省了硬件成本和硬件设计难度，
非常适用在人脸考勤，门禁闸机这些大部分是单人检测的产品上。具体地，
26.1.利用一颗低成本的mipi开关芯片来替代一颗高成本的soc芯片，达到节省成本的目的。
27.2.只需要通过制定一颗soc芯片的控制逻辑，可以省去两颗soc芯片之间的通讯协议。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的限定。
29.图1为现有技术中两颗soc芯片控制双摄像头的示意图。
30.图2为本发明方法的流程图。
31.图3为本发明的具体实施例的示意图。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本发明的技术内容及优点，现结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
33.如图2所示，本发明是一种基于一颗soc芯片实现双摄像头工作的方法，包括以下步骤：
34.s1，一颗soc芯片控制mipi开关芯片切换连通到红外摄像头来进行活体检测；红外摄像头采集到的数据进行mipi图像传输，通过mipi开关芯片传输到soc芯片进行检测；
35.s2，如果没有检测到活体存在时，会一直保持在步骤s1检测，直到当soc芯片检测到有活体存在时，soc芯片控制mipi开关芯片切换连通到正常摄像头来进行人脸识别或人形识别；正常摄像头采集到的数据进行mipi图像传输，通过mipi开关芯片传输到soc芯片进行图像处理；
36.其中，红外摄像头的检测原理是只允许红外光通过，不允许可见光通过，人体或动物等活体会反射红外光被红外摄像头捕捉到，而其他物体不会反射红外光，通过成像数据可以很容易判断是人体或动物等活体。检测中需要阈值设定，阈值可以根据实际情况来调试修正。具体地，soc芯片收到的活体图像数据去分析比对图像颜色以及轮廓。如果soc芯片处理分析到红外反射的颜色波长在850nm或940nm的一定范围内(根据设计的红外灯的发射波长决定)，即可判断为有人出现或人脸出现，再去分析比对红外发射图像的轮廓是人形还是人脸，具体的数值或阈值可以由算法根据实际情况进行详细的设计。
37.s3，当soc芯片完成对正常摄像头采集到的图像数据进行的处理分析后，soc芯片继续控制mipi开关芯片切换到红外摄像头再次进行活体检测，即重新回到步骤s1。
38.具体地，如图3所示，通过一颗soc芯片加上一颗mipi开关芯片，来实现同时接两路摄像头。具体使用如下：
39.soc芯片1通过控制mipi开关切换来决定打开左边红外摄像头1的数据通道或者打开右边正常摄像头2的数据通道
40.开始时soc芯片1控制mipi开关芯片1切换到左边红外摄像头1来进行活体检测，当检测到有活体存在时，soc芯片1控制mipi开关芯片1切换到右边正常摄像头2来进行人脸识
别或人形识别。soc芯片1在通过接收到的人脸或人形数据进行一些算法上的处理、运算来达到相应的功能需求。
41.当正常摄像头2的数据处理分析完，soc芯片1继续控制mipi开关芯片1切换到左边红外摄像头1来进行活体检测，如此检测，切换，处理，在切换的循环。
42.本技术旨在保护基于单摄像方案改进为双摄像方案的硬件接法；以及双摄像方案的控制逻辑方法。
43.本方法对于soc芯片处理要求较高，首先soc芯片需要判断分析数据是红外摄像头数据还是正常摄像头数据，然后在根据判断做出切换动作在采集还是保持检测，其次，两路摄像头数据不能同时处理，为串行处理，处理速度相比会慢一些，对于soc芯片的负荷要大一些。所以不一定能应用在多人检测，或大数据量处理的应用上。主要针对的是，应用于类似门禁闸机、人脸考勤的双摄像头技术方案上，针对这样的场景采用本技术方案是非常合适而有效的。其中，正常摄像头将采集到的人脸或人形数据，和当前的数据库中的人脸或人形进行比对，比如应用在考勤打卡机上，如果比对人脸成功，就会提示打卡成功，应用在门禁闸机项目上，如果比对人脸成功，就会控制闸机放行。方法简单，且节约成本。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。