利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置和系統(tǒng)以及光源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置和系統(tǒng)以及光源。利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置包括：該裝置包括：圖像獲取裝置，用于拍攝光源，得到光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，并獲取圖像中的明暗條紋；處理裝置，與圖像獲取裝置相連接，用于獲取明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息。通過(guò)本實(shí)用新型，解決了光通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景有限的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了利用可見(jiàn)光通信。
【專利說(shuō)明】利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置和系統(tǒng)以及光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置和系統(tǒng)以及光源。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的光通信技術(shù)中，以光電二極管作為接收元件，可以用于接收快速變化的光源發(fā)出的信息，用于傳遞信息使用。此種方法需要制作特殊的接收裝置用于接收光信號(hào)，應(yīng)用場(chǎng)景有限。
[0003]實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)，目前市面上常見(jiàn)的移動(dòng)設(shè)備(例如，智能手機(jī)，平板電腦，PDA等移動(dòng)設(shè)備)雖然包含有圖像處理器，但這些設(shè)備無(wú)法用于接收光電二極管能夠接收的光信號(hào)。
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的光通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景有限的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置和系統(tǒng)以及光源，以解決相關(guān)技術(shù)中的光通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景有限的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置。該裝置包括:圖像獲取裝置，用于拍攝光源，得到光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，并獲取圖像中的明暗條紋；處理裝置，與圖像獲取裝置相連接，用于獲取明暗條紋對(duì)應(yīng)的信肩、O
[0007]進(jìn)一步地，該處理裝置可以是指利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置中的處理器。
[0008]進(jìn)一步地，處理裝置包括:測(cè)量機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量明暗條紋的數(shù)量；第一處理機(jī)構(gòu)，與測(cè)量機(jī)構(gòu)相連接，用于獲取明暗條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
[0009]進(jìn)一步地，第一處理機(jī)構(gòu)包括:存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有明暗條紋的數(shù)量與對(duì)應(yīng)編碼的關(guān)聯(lián)表；查詢單元，與存儲(chǔ)單元相連接，用于從存儲(chǔ)單元中查詢明暗條紋的數(shù)量與對(duì)應(yīng)編碼的關(guān)聯(lián)表；解析單元，與查詢單元相連接，通過(guò)關(guān)聯(lián)表解析出明暗條紋的數(shù)量所對(duì)應(yīng)的信息。
[0010]進(jìn)一步地，圖像獲取裝置包括圖像傳感器，圖像傳感器為采用卷簾快門曝光方式的圖像傳感器，圖像傳感器的不同部分在不同時(shí)間曝光，得到一幅或多幅圖像，并且圖像傳感器為卷簾快門的采樣頻率高于的幀速率的圖像傳感器。
[0011]進(jìn)一步地，光源為一個(gè)或多個(gè)光源，圖像獲取裝置包括:拍攝機(jī)構(gòu)，用于拍攝一個(gè)或多個(gè)光源，得到一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，其中，圖像中的一個(gè)或多個(gè)曝光區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)或多個(gè)光源，第二處理機(jī)構(gòu)，與拍攝機(jī)構(gòu)相連接，用于獲取圖像中一個(gè)或多個(gè)曝光區(qū)域的明暗條紋。
[0012]進(jìn)一步地，圖像獲取裝置包括:拍攝機(jī)構(gòu)，用于拍攝光源，得到光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)圖像，第二處理機(jī)構(gòu)，與拍攝機(jī)構(gòu)相連接，用于分別獲取一個(gè)或多個(gè)圖像中的明暗條紋的數(shù)量。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:光源，用于發(fā)出可見(jiàn)光；利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置，用于拍攝光源，得到光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，獲取圖像中的明暗條紋，并獲取明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息。[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的光源。該光源為用于本實(shí)用新型系統(tǒng)的光源。
[0015]進(jìn)一步地，光源包括:處理裝置，處理裝置用于對(duì)光源要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行調(diào)制以便光源發(fā)出調(diào)制后的可見(jiàn)光。
[0016]進(jìn)一步地，該光源中的處理裝置可以是指光源中的處理器。
[0017]進(jìn)一步地，處理裝置包括:轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用于對(duì)要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第一調(diào)制信號(hào)；調(diào)制機(jī)構(gòu)，與轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)相連接，用于基于第一調(diào)制信號(hào)對(duì)光源發(fā)出的可見(jiàn)光進(jìn)行調(diào)制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與調(diào)制機(jī)構(gòu)相連接，用于驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出調(diào)制后的光脈沖信號(hào)。
[0018]通過(guò)本實(shí)用新型，解決了光通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景有限的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了利用可見(jiàn)光通?目。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖2是圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像；
[0022]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于多個(gè)光信號(hào)以及多個(gè)圖像傳感器的信息傳輸系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖4 Ca)是圖像傳感器拍攝多個(gè)光源示意圖；
[0024]圖4 (b)是從圖像中心向外尋找光源區(qū)域的示意圖；
[0025]圖4 (C)是從圖像尋找到光源區(qū)域的示意圖；
[0026]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的示意圖；
[0027]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的電路圖；
[0028]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)示意圖；
[0029]圖8 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的編碼調(diào)制的載波示意圖；
[0030]圖8 (b)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的編碼調(diào)制的載波示意圖；
[0031]圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的編碼調(diào)制的調(diào)制信號(hào)的示意圖；
[0032]圖10 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用較高頻率來(lái)表示第一信號(hào)的示意圖；
[0033]圖10 (b)是在圖10 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0034]圖11 (a)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用中間頻率來(lái)表示第二信號(hào)的示意圖；
[0035]圖11 (b)是在圖11 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；[0036]圖12 (a)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用較低頻率來(lái)表示第三信號(hào)的示意圖；
[0037]圖12 (b)是在圖12 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0038]圖13是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的利用在相同時(shí)間內(nèi)低電平的個(gè)數(shù)不同來(lái)代表不同的數(shù)據(jù)信息的示意圖；
[0039]圖14 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)較高頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表不第一信號(hào)的不意圖；
[0040]圖14 (b)是在圖14 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0041]圖15 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)中間頻率低電平的個(gè)數(shù)少于較多，多于較少來(lái)表不第二信號(hào)的不意圖；
[0042]圖15 (b)是在圖15 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0043]圖16 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)較低頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表示第三信號(hào)的示意圖；
[0044]圖16 (b)是在圖16 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0045]圖17是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的編碼的示意圖；
[0046]圖18是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖；
[0047]圖19是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖；
[0048]圖20是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例圖像傳感器放置距離光源小于200mm情形的示意圖；
[0049]圖21 Ca)是圖像傳感器拍攝視頻圖像時(shí)調(diào)整曝光參數(shù)的流程圖；
[0050]圖21 (b)圖像傳感器拍攝視頻圖像時(shí)的采樣頻率示意圖；
[0051]圖21 (c)和圖21 Cd)圖像傳感器的采樣頻高于發(fā)射裝置發(fā)射頻率的情況下，所獲取的圖像的不意圖；
[0052]圖22 Ca),圖22 (b)和圖22 (C)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，圖像傳感器放置位置距離光源1.5-2.5m時(shí)，圖像傳感器拍攝到的圖片的示意圖；
[0053]圖23是圖像傳感器拍攝視頻照片時(shí)調(diào)整曝光參數(shù)的流程圖；
[0054]圖24是通過(guò)分析圖像傳感器拍攝的圖像信息，得到曝光時(shí)間的示意圖；
[0055]圖25 Ca)是圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像；
[0056]圖25 (b)是通過(guò)解碼軟件尋找光源區(qū)域的示意圖；
[0057]圖26是尋找灰度值大于閾值的像素點(diǎn)來(lái)確定光源發(fā)光面區(qū)域的示意圖；
[0058]圖27是掃描對(duì)比尋找光源發(fā)光面矩形xmin、Xmax示意圖；
[0059]圖28是掃描對(duì)比尋找光源發(fā)光面矩形ymin、ymax示意圖；
[0060]圖29是光源在手機(jī)圖像中的位置及LED發(fā)光面的大小示意圖；
[0061]圖30是計(jì)算矩形區(qū)域的示意圖；
[0062]圖31是為計(jì)算矩形區(qū)域的條紋數(shù)量的示意圖；
[0063]圖32是另一種計(jì)算矩形區(qū)域的條紋數(shù)量的示意圖；
[0064]圖33是光源發(fā)光面矩形框中的條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)代碼示意圖；
[0065]圖34是起始位、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)碼表示圖形示意圖；
[0066]圖35是一組連續(xù)的數(shù)據(jù)序列示意圖；[0067]圖36是重新排列碼元序列的示意圖；
[0068]圖37是整體基于軟件實(shí)現(xiàn)光通信解碼的方法的原理圖；
[0069]圖38是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的示意圖；
[0070]圖39是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的電路圖；
[0071]圖40是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的頻率調(diào)制的示意圖；
[0072]圖41 (a)是使用較高頻率來(lái)表示第一信號(hào)的示意圖；
[0073]圖41 (b)是在圖41 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0074]圖42 (a)是使用中間頻率表不第二/[目號(hào)的不意圖；
[0075]圖42 (b)是在圖42 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0076]圖43 Ca)是使用較低頻率表不第二彳目號(hào)的不意圖；
[0077]圖43 (b)是在圖43 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0078]圖44是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的利用低電平寬度相同，在相同時(shí)間內(nèi)相同寬度的低電平的個(gè)數(shù)來(lái)代表不同的數(shù)據(jù)信息的示意圖；
[0079]圖45 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖；
[0080]圖45 (b)是在圖45 Ca)所示情形下從圖像中抓取光源發(fā)光面的示意圖；
[0081]圖46 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的直徑為D的LED燈具的示意圖；
[0082]圖46 (b)是在圖46 Ca)所示情形下拍攝的圖像的示意圖；
[0083]圖47 Ca)是使用編碼調(diào)制彳目號(hào)來(lái)表不第一彳目號(hào)的不意圖；
[0084]圖47 (b)是在圖47 Ca)所示情形下拍攝的圖像的示意圖；
[0085]圖48 (a)是使用編碼調(diào)制信號(hào)來(lái)表示第二信號(hào)的示意圖；
[0086]圖48 (b)是在圖48 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0087]圖49 Ca)是使用編碼調(diào)制彳目號(hào)來(lái)表不第二彳目號(hào)的不意圖；
[0088]圖49 (b)是在圖49 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0089]圖50是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖；
[0090]圖51是根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種編碼事例得到的示意圖；
[0091]圖52是LED燈具發(fā)送調(diào)制信號(hào)和未調(diào)制信號(hào)的示意圖；
[0092]圖53是在發(fā)送調(diào)制信號(hào)時(shí)增加調(diào)制時(shí)的電流示意圖；
[0093]圖54 (a)是提聞增加調(diào)制時(shí)的電流后,表不第一/[目號(hào)的不意圖；
[0094]圖54 (b)是在圖54 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖；
[0095]圖55 Ca)是提高增加調(diào)制時(shí)的電流后，表示第二信號(hào)的示意圖；
[0096]圖55 (b)是在圖55 Ca)所不情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的不意圖；
[0097]圖56 (a)提聞增加調(diào)制時(shí)的電流后,表不第二/[目號(hào)的不意圖；
[0098]圖56 (b)在圖56 Ca)所不情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的不意圖；
[0099]圖57是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的電路圖；
[0100]圖58是LED燈具發(fā)送調(diào)制信號(hào)和未調(diào)制信號(hào)的示意圖；
[0101]圖59是人體感應(yīng)器感應(yīng)人并發(fā)送信號(hào)示意圖；[0102]圖60是移動(dòng)裝置調(diào)用室內(nèi)地圖流程圖；
[0103]圖61是移動(dòng)裝置地圖軟件框架圖；
[0104]圖62是移動(dòng)裝置顯示地圖Maps與LED燈具識(shí)別碼ID對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖；
[0105]圖63是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例，能發(fā)送和接收光信號(hào)的照明裝置的內(nèi)部組件示意圖；
[0106]圖64是具有發(fā)送和接收光信號(hào)的移動(dòng)更新設(shè)備的照明裝置示意圖；
[0107]圖65是照明裝置地址更新系統(tǒng)示意圖；
[0108]圖66是移動(dòng)更新設(shè)備對(duì)LED照明裝置的進(jìn)行地址信息變更的操作流程圖；
[0109]圖67是查找照明裝置地址信息方法流程圖；
[0110]圖68 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖；
[0111]圖68 (b)是從圖像中心向外尋找一個(gè)光源區(qū)域的示意圖；
[0112]圖69 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖；
[0113]圖69 (b)是從圖像中心向外尋找多個(gè)光源區(qū)域的示意圖；
[0114]圖70 Ca)是圖像傳感器水平放置拍攝光源圖像的示意圖；
[0115]圖70 (b)是圖像傳感器水平放置時(shí)拍攝到的圖像，圖像傳感器位置在圖像的中心位置的示意圖；
[0116]圖71 (a)是移動(dòng)裝置斜著放置時(shí)拍攝LED燈具的不意圖；
[0117]圖71 (b)是移動(dòng)裝置斜著放置時(shí)拍攝LED燈具得到的圖像；
[0118]圖72是計(jì)算圖像中心點(diǎn)位置的示意圖；
[0119]圖73是陀螺儀的示意圖；
[0120]圖74是計(jì)算圖像中心點(diǎn)位置的示意圖；
[0121]圖75是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)格式示意圖；
[0122]圖76是數(shù)據(jù)庫(kù)中LED燈具識(shí)別碼ID同時(shí)對(duì)應(yīng)的一些信息示意圖；
[0123]圖77是移動(dòng)裝直記錄路線的不意圖；
[0124]圖78是移動(dòng)裝置拍攝LED燈具的示意圖；
[0125]圖79是移動(dòng)裝置拍攝到LED燈時(shí)進(jìn)行位置校準(zhǔn)的示意圖；以及
[0126]圖80是利用地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行導(dǎo)航定位的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0127]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0128]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了 一種基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)。
[0129]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)包括光源和接收設(shè)備；其中，接收設(shè)備可以包括光檢測(cè)器、處理器以及存儲(chǔ)器。該信息傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒖梢允枪庠瓷矸葑R(shí)別信息、或其他信肩、O
[0130]光源，例如，LED燈具，熒光燈，白熾燈等的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓可被調(diào)制并驅(qū)動(dòng)上述光源發(fā)射光信號(hào)。光信號(hào)中攜帶有要傳輸?shù)男畔ⅰ．?dāng)光源為一個(gè)時(shí)，圖像傳感器能夠接收光源所發(fā)射出來(lái)的光信息，并通過(guò)處理器進(jìn)行解析，得到光源所發(fā)出的光信息。[0131]接收設(shè)備中的光檢測(cè)器可以為圖像傳感器，或者，其他圖像采集裝置。以下以圖像傳感器為例進(jìn)行介紹:
[0132]圖像傳感器，用于拍攝光信號(hào)，得到圖像信息；該圖像信息可以包括一幅圖像，也可以包括多幅圖像，當(dāng)包括多幅圖像時(shí)，通過(guò)對(duì)多幅圖像的組合分析實(shí)現(xiàn)利用多光源進(jìn)行信息傳輸?shù)哪康摹?br> [0133]接收設(shè)備中的處理器，用于對(duì)圖像信息進(jìn)行解析，以獲取所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0134]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，基于光信號(hào)的信息傳輸裝置可以只是接收端，包括圖像傳感器和處理器；也可以包括用發(fā)射端，例如光源及其驅(qū)動(dòng)電路；還可以包括發(fā)射端和接收端組成的光信息傳輸系統(tǒng)。
[0135]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了 一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置。該裝置可以是用于上述系統(tǒng)的接收端(除去光源之外的部分)的裝置。
[0136]該裝置包括:圖像傳感器，用于檢測(cè)光信號(hào)，得到對(duì)應(yīng)于光信號(hào)的圖像；處理器，能夠與圖像傳感器通信，用于檢測(cè)圖像中的條紋數(shù)量，并恢復(fù)條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
[0137]該裝置接收光源發(fā)出的光，對(duì)于光源，其采用預(yù)定編碼方式對(duì)所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼；利用編碼對(duì)光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制；其中，調(diào)制后的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的波形可以是方波，可以是正旋波，三角波，高頻載波，或含有直流分量的上述波形。只要該驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的波形能夠驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出具有明暗變化的光信號(hào)，都可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)光源。
[0138]該裝置的處理器通過(guò)對(duì)條紋數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，獲取特定條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的編碼，并根據(jù)特定的解碼方式恢復(fù)所要傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0139]該裝置還可以包括一個(gè)移動(dòng)信息更新設(shè)備，用于改變光源發(fā)射的光信號(hào)。移動(dòng)更新設(shè)備包括:發(fā)射器，用于發(fā)射需要更新的信息。與此對(duì)應(yīng)，光源中還集成有用于接收移動(dòng)信息更新設(shè)備所發(fā)射更新信息的接收設(shè)備。對(duì)于移動(dòng)更新設(shè)備，還可以包括圖像傳感器用于接收待變更裝置發(fā)射出的光信號(hào)；處理器，用于解讀圖像傳感器接收到的光信號(hào)。
[0140]為提高信息傳輸準(zhǔn)確率，將所傳輸信息根據(jù)預(yù)定編碼方式編碼，并分為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包，在每個(gè)數(shù)據(jù)包中增加一個(gè)起始碼。
[0141]為提高信息傳輸準(zhǔn)確率，可以在數(shù)據(jù)包中增加一個(gè)校驗(yàn)碼。
[0142]上述的光源可以為L(zhǎng)ED燈具，為不影響LED燈具的正常照明功能，光源在發(fā)送光信號(hào)時(shí)，使用不同的頻率但相同占空比的編碼，以達(dá)到在發(fā)送不同編碼時(shí)擁有相同的照明強(qiáng)度，使燈具在發(fā)送光信號(hào)時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度沒(méi)有人眼可察覺(jué)的明暗變化，不影響正常照明。
[0143]光源可以為多個(gè)，不同的光源發(fā)送不同的信息。其中，不同的光源所對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域所含條紋數(shù)量不同。其中，處理器用于檢測(cè)不同的條紋數(shù)量并恢復(fù)不同的光源傳輸?shù)男偶?、O
[0144]當(dāng)采用多個(gè)圖像傳感器對(duì)光源拍攝時(shí)，通過(guò)對(duì)多個(gè)圖像傳感器拍攝到的光源圖像進(jìn)行篩選，確定拍攝效果好的圖像傳感器作為主圖像傳感器進(jìn)行拍攝。另外，可以通過(guò)角度傳感器，加速度傳感器，或者其他可以感知角度變化的傳感器來(lái)計(jì)算圖像傳感器象素平面與入射光之間的夾角。選取夾角最接近直角的圖像傳感器作為主圖像傳感器進(jìn)行拍攝。
[0145]假定光源包括第一光源和第二光源，第一光源和第二光源為任意的兩個(gè)不同的光源，信息傳輸裝置還包括:編碼單元，用于采用第一預(yù)定編碼信息對(duì)第一光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制，以使第一光源發(fā)出的光信號(hào)為第一光信號(hào)；采用第二預(yù)定編碼信息對(duì)第二光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制，以使第二光源發(fā)出的光信號(hào)為第二光信號(hào)。其中，處理器用于，采用以下方式確定條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息:如果對(duì)圖像進(jìn)行解碼得到的條紋數(shù)量為第一條光信號(hào)，則確定圖像對(duì)應(yīng)的光源為第一光源；如果對(duì)圖像進(jìn)行解碼得到的條紋數(shù)量為第二光信號(hào)，則確定圖像對(duì)應(yīng)的光源為第二光源。
[0146]為了更好地體現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)用性，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種基于光信號(hào)的信息傳輸?shù)难b置或系統(tǒng)，用于定位的目的。本實(shí)用新型實(shí)施例的室內(nèi)定位系統(tǒng)包括:光源，用于發(fā)射光信號(hào)，光信號(hào)中攜帶有光源的身份識(shí)別信息；圖像傳感器，用于拍攝光信號(hào)，得到圖像信息；以及處理器，用于對(duì)圖像信息進(jìn)行解析，以獲取光源的身份識(shí)別信息。
[0147]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種移動(dòng)通訊終端。該移動(dòng)通訊終端包括:圖像傳感器，用于拍攝光信號(hào)，獲取圖像信息；光信號(hào)中攜帶有光源的身份識(shí)別信息；以及處理器，用于對(duì)圖像信息進(jìn)行解析，以恢復(fù)地址光源的身份識(shí)別信息。移動(dòng)通訊終端還可以包括存儲(chǔ)器和顯示器:存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)具有地址信息的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；處理器用于對(duì)光源的身份識(shí)別信息和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，以確移動(dòng)終端的位置；顯示器用于在地圖上顯示移動(dòng)終端的位置。
[0148]定位可以通過(guò)光信號(hào)進(jìn)行，也可以與GPS，W1-Fi, Zigbee，藍(lán)牙，RFID，GPRS, CDMA,GSM,超聲波，加速度傳感器，陀螺儀，等定位方式組合使用。首先通過(guò)上述無(wú)線通信方式或者傳感器進(jìn)行初步定位，確定圖像傳感器當(dāng)前的位置，以便處理器調(diào)用當(dāng)前位置的地圖信息。此地圖信息可以是移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部?jī)?chǔ)存器中預(yù)先存儲(chǔ)的地圖信息，同時(shí)也可以通過(guò)上述無(wú)線通信方式從遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)時(shí)獲取。通過(guò)初步定位可以確定移動(dòng)裝置當(dāng)前所處的室內(nèi)地點(diǎn)，移動(dòng)裝置調(diào)用當(dāng)前位置室內(nèi)地圖，通過(guò)移動(dòng)裝置的圖像傳感器接收光信號(hào)，處理器解碼，獲取地址信息，從而進(jìn)行定位。室內(nèi)光源發(fā)射的光定位信息的編碼數(shù)量只需要大于此室內(nèi)場(chǎng)所的用于定位服務(wù)的光源的數(shù)量，確保此室內(nèi)場(chǎng)所的用于定位服務(wù)的光源具有唯一的身份識(shí)別信息。
[0149]移動(dòng)裝置中的圖像傳感器拍攝一個(gè)光源可以進(jìn)行定位，但定位精度較低，只能確定移動(dòng)裝置在此光源附近。圖像傳感器可以通過(guò)同時(shí)拍攝多個(gè)光源進(jìn)行更精確的定位。
[0150]定位系統(tǒng)可以是室內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括能夠與處理器通信的存儲(chǔ)器和顯示器；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)具有地址信息的數(shù)據(jù)庫(kù)地圖；處理器用于對(duì)光源身份識(shí)別信息和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，以在地圖數(shù)據(jù)庫(kù)上確定移動(dòng)設(shè)備的地址信息；以及顯示器用于在地圖上顯示移動(dòng)設(shè)備的位置。
[0151]光源在發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用經(jīng)過(guò)調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓，光源未發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用未經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓；通過(guò)調(diào)整光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的幅值以及低電平信號(hào)的占空比，使調(diào)制時(shí)的發(fā)光量等于未調(diào)制時(shí)的發(fā)光量。
[0152]為增加光源的使用壽命并減少能源消耗，通過(guò)傳感器檢測(cè)移動(dòng)裝置是否在光源附近，當(dāng)移動(dòng)裝置在光源附近時(shí)，光源發(fā)射光定位信號(hào)；當(dāng)移動(dòng)裝置不在光源附近時(shí)，光源不發(fā)射光定位信號(hào)，只進(jìn)行正常照明。以減少對(duì)光源的損害，從而提高光源使用壽命。
[0153]圖像傳感器可以是設(shè)置在移動(dòng)終端上的攝像頭，處理器為移動(dòng)終端內(nèi)部集成的處理器。
[0154]地圖數(shù)據(jù)庫(kù)為具有導(dǎo)航功能的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；處理器還用于根據(jù)獲取的地址信息和地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算出導(dǎo)航信息；顯示器還用于顯示導(dǎo)航信息，其中，導(dǎo)航信息包括，路經(jīng)，所需時(shí)間等。
[0155]移動(dòng)裝置內(nèi)部的加速度計(jì)，陀螺儀，磁力傳感器等傳感設(shè)備可以用于提供移動(dòng)設(shè)備的位置、運(yùn)動(dòng)方向及速度等信息，輔助處理器進(jìn)行路徑計(jì)算，提高導(dǎo)航的精度。
[0156]通過(guò)優(yōu)化燈具安裝規(guī)則，移動(dòng)裝置中的圖像傳感器可以同時(shí)拍攝2個(gè)或以上的燈具發(fā)送出來(lái)的身份識(shí)別信息，通過(guò)對(duì)2個(gè)或以上的燈具進(jìn)行拍攝，解析，得到2個(gè)或以上的燈具的身份識(shí)別信息。通過(guò)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)提供的2個(gè)或以上的燈具的相對(duì)方位信息，可以對(duì)移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0157]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中所提到的機(jī)構(gòu)或單元均為有確定形狀、構(gòu)造且占據(jù)一定空間的機(jī)構(gòu)或單元，在本實(shí)用新型實(shí)施例中雖然也提到了方法，但是，對(duì)于方法的描述僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型提供的裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)的工作原理。
[0158]本實(shí)用新型中基于光信號(hào)的信息傳輸方法或裝置還可以用于定位的目的，為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航定位方法。該室內(nèi)導(dǎo)航定位方法包括:利用光源發(fā)射光信號(hào)，光信號(hào)中攜帶有光源的身份識(shí)別信息；利用圖像傳感器拍攝光信號(hào)，得到光源對(duì)應(yīng)的圖像；以及對(duì)圖像信息進(jìn)行解析，以獲取光源的身份信息。以及將光源身份識(shí)別信息和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，確定移動(dòng)設(shè)備的地址信息。
[0159]以下結(jié)合利用可見(jiàn)光傳輸信息的方法對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置或者系統(tǒng)。該方法包括:驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的可見(jiàn)光；檢測(cè)光源的光信號(hào)，得到對(duì)應(yīng)于光信號(hào)的圖像；檢測(cè)圖像中的條紋數(shù)量；恢復(fù)條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
[0160]驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的可見(jiàn)光可以是，對(duì)所要傳輸?shù)男畔搭A(yù)定編碼方式進(jìn)行編碼；利用編碼對(duì)光源驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制，使光源發(fā)出光信號(hào)。
[0161]調(diào)制方式可以為，脈寬調(diào)制、頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制加高頻載波、或其它調(diào)制方式。
[0162]檢測(cè)光源的光信號(hào)可以是，使用光敏設(shè)備對(duì)光源拍攝照片。此光敏設(shè)備可以為圖像傳感器，或其它圖像采集設(shè)備。以圖像傳感器為例，對(duì)光源進(jìn)行拍攝后，可以得到一幅圖像或一段視頻，視頻由多幅圖像構(gòu)成。然后，分別對(duì)每個(gè)光源對(duì)應(yīng)的多個(gè)圖像中的條紋數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)。最后，根據(jù)圖像中的條紋數(shù)量恢復(fù)所要傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0163]例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光信號(hào)，得到對(duì)應(yīng)于光信號(hào)的一幅或多幅圖像；檢測(cè)圖像中的條紋數(shù)量；恢復(fù)條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
[0164]圖像傳感器的曝光方式為卷簾快門(rolling shutter)，即圖像傳感器的不同部分，每行象素或每列象素，在不同時(shí)間曝光?；诖颂攸c(diǎn)，此類圖像傳感器在針對(duì)明暗快速變化的光源拍攝時(shí)，所得到的圖像上的不同部分會(huì)產(chǎn)生明暗變化，即明暗條紋。
[0165]通過(guò)檢測(cè)圖像中的條紋數(shù)量可以恢復(fù)所檢測(cè)光信號(hào)傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0166]恢復(fù)條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息可以包括:通過(guò)對(duì)條紋數(shù)量進(jìn)行解析，獲取某個(gè)條文數(shù)量對(duì)應(yīng)的一組編碼；根據(jù)預(yù)定編碼對(duì)編碼進(jìn)行解碼，恢復(fù)所傳述的信息。
[0167]光源驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的波形，不只局限于方波?？梢允钦ā⑷遣?、高頻載波，還可以是含有直流分量的上述波形。只要該驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的波形能夠驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出具有明暗變化的光信號(hào)，都可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)光源。
[0168]通過(guò)圖像傳感器檢測(cè)光信號(hào)之前，需要對(duì)圖像傳感器進(jìn)行設(shè)置。該方法還可以包括:調(diào)用圖像傳感器并對(duì)其進(jìn)行初始化，以及對(duì)圖像傳感器工作參數(shù)進(jìn)行基本配置。圖像傳感器工作參數(shù)包括:曝光時(shí)間、圖像分辨率、刷新頻率、對(duì)焦方式、拍攝場(chǎng)景、白平衡、曝光強(qiáng)度和曝光補(bǔ)償?shù)取?br> [0169]為了使圖像傳感器能夠拍攝出光信號(hào)對(duì)應(yīng)的條紋，避免局部曝光過(guò)度，需要限定圖像傳感器的曝光時(shí)間或圖像傳感器曝光區(qū)域內(nèi)的亮度閾值。曝光時(shí)間可以根據(jù)對(duì)應(yīng)光源的亮度提前設(shè)定；另一方面，通過(guò)設(shè)定圖像傳感器曝光區(qū)域內(nèi)的亮度閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)曝光時(shí)間的控制；當(dāng)檢測(cè)到曝光區(qū)域內(nèi)的亮度高于設(shè)定的閾值時(shí)，即減小曝光時(shí)間。
[0170]當(dāng)圖像傳感器的工作參數(shù)，例如曝光時(shí)間，確定以后，利用鎖定曝光參數(shù)的圖像傳感器拍攝光源圖像。以避免在同一工況下，圖像傳感器工作參數(shù)重的重復(fù)設(shè)定。
[0171]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，可以通過(guò)拍攝多幅圖像，并將其進(jìn)行組合，分析多幅圖像的特征來(lái)獲取各圖像中的條紋數(shù)量及所代表信息，并將多幅圖像中的信息組合起來(lái)，恢復(fù)出完整的所傳輸信息。
[0172]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，光源可以為一個(gè)或多個(gè)，首先通過(guò)確定高亮區(qū)域?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)光源從拍攝的圖像中識(shí)別出來(lái)，分割為一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的曝光區(qū)域。
[0173]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，如果光源為多個(gè)，通過(guò)尋找圖像中的高亮區(qū)域來(lái)識(shí)別不同光源對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的曝光區(qū)域。不同的光源發(fā)出不同的光信號(hào)，對(duì)應(yīng)于不同傳輸信息。其中，不同的光源對(duì)應(yīng)的條紋數(shù)量不同。通過(guò)條紋數(shù)量恢復(fù)光源所傳輸?shù)男畔?識(shí)別條紋數(shù)量，獲取條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的編碼，根據(jù)預(yù)定的解碼方式解碼，恢復(fù)所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0174]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)光源相對(duì)于圖像傳感器移動(dòng)時(shí)，如果移動(dòng)光源在圖像傳感器拍攝范圍內(nèi)，可以通過(guò)拍攝一段針對(duì)光源的視頻圖像，然后從視頻圖像中截取單幀的圖像進(jìn)行解析。解析之前需要找到光源所對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域，通過(guò)上述確定光源所對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的方法確定每幀圖像中光源所對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域。然后，通過(guò)檢測(cè)光源內(nèi)部條紋數(shù)量恢復(fù)不同的光源所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0175]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)圖像傳感器的像素平面與入射光之間不是垂直關(guān)系時(shí)，需要通過(guò)角度傳感器、加速度傳感器、或者其他可以感知角度變化的傳感器來(lái)計(jì)算圖像傳感器象素平面與入射光之間的夾角。根據(jù)所測(cè)角度以及光源所對(duì)應(yīng)圖像，修正因角度變化而引起的光源圖像的形變。然后，再在對(duì)曝光區(qū)域內(nèi)條紋數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，恢復(fù)所傳輸?shù)男?br> 肩、O
[0176]綜上，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光信號(hào)，得到對(duì)應(yīng)于不同光信號(hào)的圖像；檢測(cè)圖像中曝光區(qū)域內(nèi)的條紋數(shù)量；以及恢復(fù)特定條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的所傳輸?shù)男畔ⅰＭㄟ^(guò)拍攝多幅圖像，并將其進(jìn)行組合，分析多幅圖像的特征來(lái)檢測(cè)各圖像中的條紋數(shù)量并恢復(fù)其對(duì)應(yīng)的所傳輸信息，并將多幅圖像對(duì)應(yīng)的所傳輸信息組合起來(lái)，獲得完整的所傳輸信息。
[0177]相應(yīng)地，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種光通信方法，該方法為利用可見(jiàn)光傳輸信息的方法，包括以下步驟:
[0178]步驟SI，拍攝光源，得到光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像。
[0179]利用圖像獲取裝置對(duì)光源進(jìn)行拍攝，得到該光源發(fā)出的可見(jiàn)光圖像。該光源可以是一個(gè)光源，也可以是多個(gè)光源，圖像可以是一個(gè)圖像，也可以是圖像，光源和圖像可以是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，也可以是多對(duì)一或者多對(duì)多的關(guān)系，例如，可以對(duì)多個(gè)光源同時(shí)拍攝，得到對(duì)應(yīng)于多個(gè)光源的一個(gè)圖像(連續(xù)拍攝時(shí)，得到對(duì)應(yīng)于多個(gè)光源的多個(gè)圖像)，該圖像中包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)光源的曝光區(qū)域。
[0180]步驟S2，獲取圖像中的明暗條紋。
[0181]利用圖像獲取裝置獲取光源發(fā)出的可見(jiàn)光圖像之后，再獲取圖像中的明暗條紋。
[0182]步驟S3，獲取明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息。
[0183]明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息可以是位置信息，導(dǎo)航信息，也可以是其他的預(yù)設(shè)信息。
[0184]對(duì)于步驟S3，獲取明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息可以是以下方式:
[0185]方式一:測(cè)量明暗條紋的數(shù)量；獲取明暗條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
[0186]方式二:測(cè)量明暗條紋的寬度；獲取明暗條紋的寬度對(duì)應(yīng)的信息。
[0187]優(yōu)選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用上述方式一，原因如下:
[0188]上述方式二的基于可見(jiàn)光的通信技術(shù)，是利用圖相傳感器分時(shí)逐行讀取圖像信息的特性，通過(guò)對(duì)光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制，確切而言，是通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓中低電平的頻率和持續(xù)時(shí)間，在圖像傳感器輸出的圖像上形成寬度不同的明暗條紋。而后，根據(jù)檢測(cè)到的圖像中明條紋或暗條紋的寬度，通過(guò)計(jì)算來(lái)獲取驅(qū)動(dòng)電流中加載的頻率信息。而后，根據(jù)所述頻率信息來(lái)確定所傳輸?shù)木幋a。最后，根據(jù)特定的解碼方式恢復(fù)所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0189]上述方式二中，可以利用圖相傳感器分時(shí)逐行讀取圖像信息的特性，通過(guò)對(duì)光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)制，確切而言，通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓中低電平的頻率和持續(xù)時(shí)間，在圖像傳感器輸出的圖像上形成寬度不同的明暗條紋。而后，根據(jù)檢測(cè)到的圖像中明條紋或暗條紋的寬度，通過(guò)計(jì)算來(lái)獲取驅(qū)動(dòng)電流中加載的頻率信息。而后，根據(jù)所述頻率信息來(lái)確定所傳輸?shù)木幋a。最后，根據(jù)特定的解碼方式恢復(fù)所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0190]但是對(duì)于方式二的方法有如下局限性:圖像傳感器輸出的圖像中，獲得的條紋寬度極易受像素曝光過(guò)度的影響。例如，圖像中高亮區(qū)域內(nèi)，由于一行或一列像素曝光過(guò)度，導(dǎo)致像素內(nèi)所積累的電荷溢出到鄰近的像素中，造成臨近像素輸出的信號(hào)失真。如此，會(huì)使所拍攝圖像中的條紋寬度發(fā)生變化，確切地說(shuō)會(huì)導(dǎo)致亮條紋變寬而暗條紋變窄甚至暗條紋消失。進(jìn)而影響正常的圖像解析和解碼。
[0191]而通過(guò)測(cè)量明暗條紋的數(shù)量；獲取明暗條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息不存在上述的問(wèn)題，因而，優(yōu)選地，采用方式一的獲取方式。
[0192]通過(guò)該實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)可見(jiàn)光通信的目的，由于可見(jiàn)光的應(yīng)用場(chǎng)景更廣泛，因而使得光通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景更廣泛。
[0193]圖2是圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像。
[0194]圖像傳感器拍攝對(duì)光源拍照，采集光源發(fā)射的光信號(hào)。通過(guò)處理器檢測(cè)有效曝光區(qū)域中條紋的數(shù)量，并恢復(fù)所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0195]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的基于多個(gè)光源和多個(gè)接收設(shè)備的信息傳輸系統(tǒng)的示意圖。
[0196]圖4 Ca)是一個(gè)圖像傳感器拍攝多個(gè)光源所得圖像的示意圖；圖4 (b)是如何從圖像中心向外尋找有效曝光區(qū)域的示意圖；圖4 (C)是從一個(gè)有效曝光區(qū)域中檢測(cè)光源所對(duì)應(yīng)區(qū)域的示意圖。
[0197]當(dāng)有多個(gè)光源時(shí)，圖像傳感器拍攝圖像后，對(duì)圖像中的有效曝光區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)方式如圖4 (b)所示，從圖像中央以螺旋路徑向外尋找。確定有效曝光區(qū)域后，將一幅圖像分割為對(duì)應(yīng)多個(gè)光源的多個(gè)區(qū)域；如圖4 (c)所示，在一個(gè)有效曝光區(qū)域中檢測(cè)光源所對(duì)應(yīng)區(qū)域，然后檢測(cè)條紋數(shù)量。進(jìn)而，得到光源所發(fā)出的光信息。此外，接收設(shè)備中可以包含多個(gè)圖像傳感器。
[0198]綜上，基于光信號(hào)的信息傳輸裝置用于檢測(cè)光源的光信號(hào)，得到對(duì)應(yīng)于所述光源的圖像；檢測(cè)所述圖像中的有效曝光區(qū)域及該區(qū)域內(nèi)的條紋數(shù)量，并獲取所述條紋數(shù)量對(duì)應(yīng)的所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> [0199]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的示意圖。
[0200]圖5所示光源為驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓可調(diào)制的光源。
[0201]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的邏輯框圖。
[0202]光源從市電獲取交流電源，通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器(AC/DC Converter)將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，為發(fā)射端提供電源。微控制器(Micro-controller)將存儲(chǔ)器(EEPROM)中預(yù)儲(chǔ)的信息按預(yù)定的編碼方式編譯為調(diào)制信號(hào)；同時(shí)將所述調(diào)制信號(hào)發(fā)送給調(diào)制控制器(Modulator);調(diào)制控制器將調(diào)制信號(hào)加載到光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓中。使光源發(fā)出光信號(hào)。
[0203]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的編碼調(diào)制的波形示意圖。
[0204]圖8 (a)和圖8b是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的頻率調(diào)制示意圖。如圖所示是兩種不同頻率的波形。
[0205]圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的頻率調(diào)制的波形示意圖。如圖所示是基于兩種不同頻率調(diào)制后的波形。
[0206]發(fā)射裝置優(yōu)選編碼調(diào)制方法:
[0207]利用脈沖寬度調(diào)制的方式對(duì)驅(qū)動(dòng)光源的電流或電壓進(jìn)行調(diào)制。
[0208]在相同時(shí)間內(nèi)，發(fā)送的高電平或低電平的個(gè)數(shù)不同；高電平對(duì)應(yīng)燈具發(fā)光，低電平對(duì)應(yīng)燈具不發(fā)光。每一個(gè)高電平或每一個(gè)低電平的持續(xù)的時(shí)間相同。
[0209]通過(guò)圖像傳感器拍攝到燈具發(fā)送的暗條紋或亮條紋的個(gè)數(shù)不同來(lái)代表不同的編碼信息。所拍攝到的圖片中每一個(gè)暗條紋或每一個(gè)亮條紋的寬度都相同。
[0210]為說(shuō)明其編碼方法，舉例說(shuō)明，圖10-圖16所不。
[0211]圖10 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用較高頻率來(lái)表示第一信號(hào)的示意圖。
[0212]第一信號(hào):使用較高頻率來(lái)表不第一信號(hào)，例如使用5.0KHz來(lái)表不第一信號(hào)。
[0213]圖10 (b)是在圖10 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖。
[0214]光源使用5.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器以640*480的解分辨率在2.0-2.5m的距離拍攝出來(lái)的圖像，可以清晰的讀出10-11條暗條紋。
[0215]定義解碼時(shí)拍攝到10-11個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第一信號(hào)
[0216]圖11 (a)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用中間頻率來(lái)表示第二信號(hào)的示意圖。
[0217]第二信號(hào):使用中間頻率來(lái)表示第二信號(hào),例如使用2.0KHz來(lái)表示第二信號(hào)。中間頻率:介于較高頻率與較低頻率中間的頻率。
[0218]圖1lb是在圖11 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖。[0219]光源使用2.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器以640*480的解分辨率在2.0-2.5m的距離拍攝出來(lái)的圖像，可以清晰的讀出5-6條暗條紋。
[0220]定義解碼時(shí)拍攝到5-6個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第二信號(hào)
[0221]圖12 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光源使用較低頻率來(lái)表示第三信號(hào)的示意圖。
[0222]第三信號(hào):使用較低頻率來(lái)表示第三信號(hào)，例如使用1.0KHz來(lái)表示第三信號(hào)
[0223]圖12 (b)是在圖12 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖。
[0224]光源使用1.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器以640*480的解分辨率在
2.0-2.5m的距離拍攝出來(lái)的圖像，可以清晰的讀出2-3條暗條紋。
[0225]定義解碼時(shí)拍攝到2-3個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第三信號(hào)
[0226]需要說(shuō)明的是，雖然本實(shí)用新型中編碼過(guò)程中使用了不同編碼頻率，但在解碼過(guò)程中并不通過(guò)解析信號(hào)的絕對(duì)頻率來(lái)得到所傳輸?shù)男盘?hào)，而是通過(guò)比較不同信號(hào)頻率的高低來(lái)得到所傳輸?shù)男盘?hào)。
[0227]圖13是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例利用在相同時(shí)間內(nèi)低電平的個(gè)數(shù)不同來(lái)代表不同的數(shù)據(jù)信息的示意圖。
[0228]定義在相同時(shí)間內(nèi)調(diào)制寬度相同的低電平，以不同低電平的個(gè)數(shù)來(lái)代表不同的數(shù)據(jù)信息。寬度相同的低電平在圖像傳感器拍攝的圖像中對(duì)應(yīng)為寬度相同的暗條紋。
[0229]圖14 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)較高頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表不第一信號(hào)的不意圖。
[0230]第一信號(hào):使用在相同時(shí)間t內(nèi)較高頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表示第一信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，正脈沖寬度為0.lms,10-ll條暗條紋來(lái)表示第一信號(hào)
[0231]圖14 (b)是在圖14 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0232]光源使用較高頻率低電平寬度為0.1ms和正脈沖寬度為0.1ms的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的解析度拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出10-11條暗條紋
[0233]定義解碼時(shí)拍攝到10-11個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第一信號(hào)
[0234]圖15 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)中間頻率低電平的個(gè)數(shù)少于較多，多于較少來(lái)表不第二信號(hào)的不意圖。
[0235]第二信號(hào):使用在相同時(shí)間t內(nèi)中間頻率低電平的個(gè)數(shù)少于較多的脈沖數(shù)量來(lái)表示第二信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，正脈沖寬度為0.3ms, 5-6條暗條紋來(lái)表示第二信號(hào)
[0236]圖15 (b)是在圖15 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0237]光源使用中間頻率低電平寬度為0.1ms和正脈沖寬度為0.3ms的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的解析度拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出5-6條暗條紋。
[0238]定義解碼時(shí)拍攝到5-6個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第二信號(hào)(第二Code)
[0239]圖16 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的在相同時(shí)間t內(nèi)較低頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表示第三信號(hào)的示意圖。
[0240]第三信號(hào):使用在相同時(shí)間t內(nèi)較低頻率低電平的個(gè)數(shù)較多來(lái)表示第三信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，正脈沖寬度為0.7ms, 2-3條暗條紋來(lái)表示第三信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms,正脈沖寬度為0.7ms, 2-3條暗條紋來(lái)表示第三信號(hào)
[0241]圖16 (b)是在圖16 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0242]光源使用較低頻率低電平寬度為0.1ms和正脈沖寬度為0.7ms的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的解析度拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出2-3條暗條紋。
[0243]定義解碼時(shí)拍攝到2-3個(gè)條紋的圖像時(shí)，此圖像代表的信息為第三信號(hào)
[0244]圖17是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的編碼的示意圖。
[0245]根據(jù)頻率調(diào)制信號(hào)和脈沖調(diào)制信號(hào)的編碼方式，針對(duì)光源發(fā)送一組數(shù)據(jù)信息還需要有信息的發(fā)送格式。
[0246]光源送地址編碼信號(hào)編碼規(guī)則:單獨(dú)發(fā)送數(shù)據(jù)
[0247]發(fā)射一組編碼信號(hào):數(shù)據(jù)信息(Data)
[0248]本實(shí)用新型提供一種編碼事例:Datal2bits Total需要12幀圖像。
[0249]圖18是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖。
[0250]為使接收時(shí)準(zhǔn)確地找到信息的起始位，在發(fā)送光源發(fā)送地址編碼信號(hào)編碼中增加起始信號(hào)，其編碼規(guī) 則:起始信號(hào)+發(fā)送數(shù)據(jù)
[0251]發(fā)射一組編碼信號(hào):起始信號(hào)(Head Code) +數(shù)據(jù)信息(Data)
[0252]本實(shí)用新型提供一種編碼事例:Head CodeIbit+Datal2bits Total需要13幀圖像。
[0253]圖19是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖。
[0254]為使接收時(shí)更好地正確解碼，在發(fā)送光源發(fā)送地址編碼信號(hào)編碼中增加校驗(yàn)碼，其編碼規(guī)則:起始信號(hào)+發(fā)送數(shù)據(jù)+校驗(yàn)碼
[0255]發(fā)射一組編碼信號(hào):起始信號(hào)(Head Code) +數(shù)據(jù)信息(Data) +校驗(yàn)碼(Errorcorrection code)
[0256]本實(shí)用新型提供一種編碼事例:HeadCodeIbit+Data12bits+Error correctioncode lbit/Total 需要 14bits 中貞圖像。
[0257]圖20是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例圖像傳感器放置距離光源小于200mm情形的示意圖。
[0258]帶有圖像傳感器的裝置:用圖像傳感器來(lái)拍攝視頻來(lái)解調(diào)視頻圖像中的信息，實(shí)現(xiàn)光源與之間圖像傳感器裝置的通信。
[0259]圖像傳感器包含CMOS傳感器和快門設(shè)定。光源通過(guò)調(diào)制器調(diào)制發(fā)送不同明暗變化的信號(hào)，圖像傳感器的COMS傳感器可使得生成的圖像里出現(xiàn)交替的明暗條紋。
[0260]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，圖像傳感器拍攝光源的采樣頻率設(shè)置可以采用以下方式:
[0261]圖像傳感器曝光時(shí)間:圖像傳感器中每一行或每一列像素的曝光時(shí)間，稱之為圖像傳感器的曝光時(shí)間。
[0262]圖像傳感器的拍攝幀速率(frame rate)為30Hz,每幀的解析度為640*480 (V-line*H-line)，因此圖像傳感器拍攝I張圖像的時(shí)間為:1s/Frame rate=ls/30Hz=0.033s=33ms。掃描一行的時(shí)間為:ls/Frame rate/H-line=33ms/480=69us ^ 70us 掃描 I 行的時(shí)間為 70us。[0263]當(dāng)幀速率為30Hz，解析度為640*480時(shí)，每拍攝一張圖像的時(shí)間為33ms。為了能夠清楚拍攝每一行條紋，圖像傳感器的曝光時(shí)間需要小于等于33ms/480行=69us即是l/14400s。
[0264]基于圖像傳感器幀率為30Hz，解析度為640*480時(shí)，為了能夠區(qū)分明暗條紋，因此光源發(fā)送的明暗條紋的周期需要大于等于70us。由此得到光源發(fā)送明暗條紋的頻率應(yīng)該小于或等于:ls/(暗條紋 + 亮條紋)=Is/(70us+70us) =7.14KHz。
[0265]光源的閃爍頻率取決于接收裝置的圖像傳感器的幀速率和解析度，發(fā)送頻率=Is/(暗條紋 + 亮條紋)=Is/(ls/(Frame rate*H-line)+ls/(Framerate*H-line))=0.5*Frame*H-line。
[0266]當(dāng)接收裝置的圖像傳感器的像素達(dá)到30億時(shí)，假設(shè)拍攝的圖片像素垂直與水平比例為1:1時(shí)，光源的閃爍頻率應(yīng)小于等于:0.5*30Hz*(3000000000)0.5=1.37MHz。
[0267]由于人眼能夠分辨的閃爍頻率為小于100Hz，因此定義光源的閃爍頻率范圍為:lOOHz-1.37MHz ο
[0268]圖21 (a)是圖像傳感器拍攝視頻圖像時(shí)調(diào)整曝光參數(shù)的流程圖。
[0269]圖像傳感器放置距離光源小于200mm，開(kāi)啟圖像傳感器調(diào)整曝光參數(shù)。
[0270]以圖像傳感器幀速率為30Hz，解析度為640*480為例說(shuō)明圖像傳感器的參數(shù)設(shè)置，由于圖像傳感器距離光源很近，光的照射強(qiáng)度大，通過(guò)圖像傳感器對(duì)光源的強(qiáng)度自動(dòng)設(shè)置，可以將圖像傳感器的曝光時(shí)間設(shè)定大很小的數(shù)值，即1/14400S，當(dāng)圖像傳感器的曝光時(shí)間小于1/14400S時(shí)通過(guò)軟件設(shè)定曝光值鎖定，然后可以隨意拍攝光源發(fā)送出來(lái)的光信息。
[0271]通過(guò)設(shè)置圖像傳感器拍攝時(shí)的曝光時(shí)間，當(dāng)圖像傳感器曝光時(shí)間足夠小時(shí)，可以清晰地拍攝出光源發(fā)射出的明暗變化條紋，用于傳送信息，到達(dá)光源與圖像傳感器通信的目的。
[0272]圖21 (b)圖像傳感器拍攝視頻圖像時(shí)的采樣頻率示意圖。
[0273]圖像處理器拍攝發(fā)射裝置發(fā)出的經(jīng)過(guò)調(diào)制的可見(jiàn)光，為了得到清晰的明暗條紋，圖像傳感器的采樣周期需要小于或等于發(fā)射裝置發(fā)送高電平或低電平的周期。舉例說(shuō)明，如圖21 (b)所示，發(fā)射裝置發(fā)送低電平的周期小，目的是圖像傳感器能夠采集到每個(gè)低電平的條紋信息，采樣時(shí)間間隔需要小于或等于發(fā)射裝置發(fā)送的低電平的周期。
[0274]圖21 (c)和圖21 Cd)圖像傳感器的采樣頻高于發(fā)射裝置發(fā)射頻率的情況下，所獲取的圖像的示意圖。
[0275]當(dāng)采樣時(shí)間間隔越小，在發(fā)射頻率不變的情況下，采集到的明暗條紋的越清晰。
[0276]例如:如圖21 (c)所示，在發(fā)射裝置發(fā)送低電平時(shí)，暗條紋采集到的行數(shù)為3行；在發(fā)射裝置發(fā)送高電平時(shí)，亮條紋采集到的行數(shù)為13行，可以得到圖21 (d)所示的圖片。
[0277]圖22 (a)，圖22 (b)和圖22 (C)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，圖像傳感器放置位置距離光源1.5-2.5m時(shí)，圖像傳感器拍攝到的圖片的示意圖。
[0278]在圖22 (c)中利用接收裝置上預(yù)先安裝的軟件，通過(guò)如下方式識(shí)別有效曝光區(qū)域:從圖像中央開(kāi)始，以螺旋路徑由內(nèi)向外檢測(cè)；識(shí)別圖片中的高亮區(qū)域；圖像傳感器根據(jù)高亮區(qū)域的亮度調(diào)整曝光參數(shù)。
[0279]圖23是圖像傳感器拍攝視頻照片時(shí)調(diào)整曝光參數(shù)的流程圖。
[0280]由于圖像傳感器距離光源較遠(yuǎn)，光的照射強(qiáng)度小，通過(guò)圖像傳感器根據(jù)光源的中心亮度自動(dòng)設(shè)置曝光時(shí)間，可以將圖像傳感器的曝光時(shí)間設(shè)定為符合需求的曝光時(shí)間。當(dāng)圖像傳感器的曝光時(shí)間小于符合要求的曝光時(shí)間時(shí)通過(guò)軟件鎖定曝光時(shí)間，然后進(jìn)行拍攝。
[0281]圖像傳感器拍攝幀速率為30Hz，每幀的分辨率為640*480，因此圖像傳感器拍攝I張圖像的時(shí)間為:ls/30Hz=0.033s=33mso掃描一行的時(shí)間為:33ms/480=69us ^ 70us掃描I行的時(shí)間為70us。l/2000s/l/14400s=7.2行。例如:當(dāng)曝光值設(shè)定為l/2000s時(shí)，條紋所占的行數(shù)需要大于7行，所傳遞的信息才能夠被正確解析出來(lái)。
[0282]圖24是通過(guò)分析圖像傳感器拍攝的圖像信息，得到曝光時(shí)間的示意圖。
[0283]通過(guò)分析圖像傳感器拍攝的圖像，得到合適的曝光時(shí)間。使圖像傳感器在近距離拍攝光源時(shí)，圖像曝光適度，得到曝光時(shí)間的最佳值。
[0284]通過(guò)圖像傳感器底層軟件協(xié)議直接將此曝光時(shí)間參數(shù)設(shè)定為一個(gè)接口，此接口可以直接給應(yīng)用層軟件使用。在開(kāi)啟圖像傳感器時(shí)，由設(shè)定曝光時(shí)間參數(shù)的接口直接設(shè)定曝光時(shí)間，即可以直接通過(guò)應(yīng)用層接口直接實(shí)現(xiàn)曝光時(shí)間的設(shè)定。
[0285]圖25 Ca)是圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像。
[0286]視頻圖像解碼軟件:解析圖像傳感器拍攝出光源發(fā)射的光信號(hào)，利用軟件抓取圖像當(dāng)中有效的區(qū)域，計(jì)算有效區(qū)域中暗條紋的數(shù)量，并得到相應(yīng)的編碼。
[0287]對(duì)應(yīng)編碼方式，不同的碼元值對(duì)應(yīng)明暗條紋不同的個(gè)數(shù)。比如，如果第二編碼的信號(hào)的頻率較高，條紋 個(gè)數(shù)就較多。如果第三信號(hào)編碼的信號(hào)頻率低，條紋個(gè)數(shù)就較少。
[0288]圖25 (b)是通過(guò)解碼軟件尋找光源區(qū)域的示意圖。
[0289]圖像傳感器拍攝的圖像通過(guò)預(yù)先安裝在接收設(shè)備上的解碼軟件，以螺旋形路經(jīng)從圖像中央向外尋找。
[0290]圖26是通過(guò)尋找灰度值大于閾值的像素點(diǎn)來(lái)確定光源曝光區(qū)域的示意圖。
[0291]待解析的圖像分辨率為640*480，將640*480個(gè)像素點(diǎn)的灰度值的平均值定義為閾值。從圖像中央以螺旋形路經(jīng)向外尋找灰度值大于閾值的像素。在同一區(qū)域有多個(gè)點(diǎn)的灰度值大于閾值時(shí)，設(shè)定此區(qū)域?yàn)楣庠雌毓鈪^(qū)域。
[0292]圖27是掃描對(duì)比尋找光源發(fā)光面矩形xmin、Xmax示意圖。
[0293]通過(guò)對(duì)圖像的逐一比對(duì)篩選可以得到光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域，將圖像中亮像素點(diǎn)的坐標(biāo)記下，其中，標(biāo)記這些像素點(diǎn)中的橫坐標(biāo)最小值為Xmin,最大值為Xmax，縱坐標(biāo)最小值為y—，最大值為y_，在圖像上確定一個(gè)矩形區(qū)域，其四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xniil^yniin)(Xmax，Ymin)，(Xmin，^max^ 矛口(Xmax，^max^ ?
[0294]圖28是掃描對(duì)比尋找矩形光源發(fā)光面ymin、ymax示意圖。
[0295]通過(guò)確定四個(gè)角的坐標(biāo)值(Xniin,ymin)，(xmax, ymin)，(xmin，ymax)和 Lx，ymJ，可以將圖像進(jìn)一步縮減為光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域。
[0296]圖29是光源在手機(jī)圖像中的位置及光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域示意圖。
[0297]通過(guò)四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xniin,ymin)，(xmax, ymin)，(xmin，ymax)和(Xmax，ymax)可以將圖像進(jìn)一步縮減為光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域。找到光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域矩形中心點(diǎn)(xmid，Ymid)。
Xmid= (Xmin+Xmax) /2 ； Ymid= (Ymin+Y—) /2。
[0298]圖30是如何計(jì)算光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的示意圖。
[0299]由于光源一般為圓形，為了減少非發(fā)光面對(duì)解碼效果的影響，我們需要重新計(jì)算光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域。
[0300]通過(guò)中心點(diǎn)(Xmid,Ymid), max=X—+5
[0301]通過(guò)四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xfflid-5,Yfflin), (Xfflid+5, Yfflin), (Xmid_5，Ymax)和(Xmid+5，Ymax)可以將圖像進(jìn)一步縮減為光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域。
[0302]圖31是計(jì)算光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的條紋數(shù)量的示意圖。
[0303]進(jìn)一步對(duì)縮減后的光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域進(jìn)行灰度取值(Y值)。圖像灰度值:圖像每個(gè)像素點(diǎn)分別有RGB三個(gè)像素組成，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，對(duì)從最暗到最亮的亮度等級(jí)進(jìn)行區(qū)分，定義為灰度值；最小為0，最大為255。
[0304]通過(guò)灰度值取最大值與最小值，求最大值與最小值的平均，將平均值作為灰度值二元化的閾值。當(dāng)灰度值大于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“I”；當(dāng)灰度值小于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“O”。此外,灰度值二元化的閾值不一定為最大值與最小值的平均，還可以為光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域內(nèi)所有灰度值的平均值；灰度值二元化的閾值只要是能夠?qū)⒚靼禇l紋能夠區(qū)分出來(lái)的值都可以。然后對(duì)灰度二元化后的值分別逐行求和，再通過(guò)閾值來(lái)做比較，此閾值可以為最大值與最小值的平均值，還可以為光源光對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域內(nèi)所有灰度二元化值的平均值。當(dāng)求和值大于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“I”;當(dāng)求和值小于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“O”。此時(shí)，得到“O” “I”數(shù)值，“O”表示暗條紋；“1”表不売條紋。
[0305]計(jì)算條紋的數(shù)量，如圖9所示，通過(guò)閾值二元化后等到的“O” “I”值分別是暗條紋和亮條紋。當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示由暗條紋變?yōu)榱翖l紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示由亮條紋變?yōu)榘禇l紋；當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示仍然為同一暗條紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示仍然為同一亮條紋。通過(guò)上述方法可以分別計(jì)算出光源矩形區(qū)域內(nèi)條紋的數(shù)量。利用此方法，可以通過(guò)單獨(dú)計(jì)算暗條紋的數(shù)量得到對(duì)應(yīng)的碼元；也可以通過(guò)單獨(dú)計(jì)算亮條紋的數(shù)量得到對(duì)應(yīng)的碼元；同樣還可以通過(guò)組合計(jì)算暗條紋和亮條紋的數(shù)量得到對(duì)應(yīng)的碼元。
[0306]單獨(dú)計(jì)算暗條紋的數(shù)量為6條；單獨(dú)計(jì)算亮條紋的數(shù)量為5條；亮暗條紋同時(shí)計(jì)算時(shí)的數(shù)量為11條。通過(guò)亮暗條紋的數(shù)量計(jì)算碼元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0307]圖32是另一種計(jì)算矩形區(qū)域的條紋數(shù)量的示意圖。
[0308]此方法是得到每行二進(jìn)制數(shù)的和組成的數(shù)組之后，對(duì)該數(shù)組求一階導(dǎo)數(shù)，再對(duì)一階導(dǎo)數(shù)的符號(hào)值求導(dǎo)，若結(jié)果大于0，則認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)的位置在亮條紋變成暗條紋或暗條紋變成亮條紋的地方。計(jì)算點(diǎn)的個(gè)數(shù)，即為亮暗條紋的總個(gè)數(shù)。
[0309]圖33是光源發(fā)光面矩形框中的條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)代碼示意圖。
[0310]通過(guò)光源發(fā)光面矩形框中的條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)其表示的代碼。在光源對(duì)應(yīng)曝光區(qū)域條紋數(shù)量較多的為第一信號(hào)碼元；在光源對(duì)應(yīng)曝光區(qū)域條紋數(shù)較少的為第三信號(hào)碼元；在光源對(duì)應(yīng)曝光區(qū)域條紋數(shù)在較多和較少中間的為第二信號(hào)碼元。
[0311 ] 圖34是起始碼、數(shù)據(jù)碼、校驗(yàn)碼表示圖形示意圖。
[0312]在光源發(fā)射光信號(hào)的同時(shí)，圖像傳感器開(kāi)始連續(xù)拍攝，然后對(duì)每一幀圖像重復(fù)上述解碼過(guò)程。光信號(hào)包含一定長(zhǎng)度的一串?dāng)?shù)據(jù)序列。比如光源連續(xù)發(fā)送I組起始碼、12組數(shù)據(jù)碼和I組校驗(yàn)碼，此時(shí)同步連續(xù)抓取14幀畫(huà)面，其中12組數(shù)據(jù)碼用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，黑色方塊表示起始碼，白色框里表示拍攝到的12幀畫(huà)面，以及灰色方塊表示校驗(yàn)碼。[0313]圖35是一組連續(xù)的數(shù)據(jù)序列示意圖。
[0314]光源連續(xù)發(fā)送信息:起始碼(Head Code)+12個(gè)數(shù)據(jù)碼(Data) +校驗(yàn)碼(Errorcorrection code)
[0315]圖36是重新排列編碼序列的示意圖。
[0316]根據(jù)每一張圖像解碼得到的碼元重新排列，將起始位標(biāo)出，起始位之前的碼元值全部排到序列的尾端，以此來(lái)得到正確的數(shù)據(jù)序列。
[0317]圖37是整體基于軟件實(shí)現(xiàn)光通信解碼方法的原理圖。
[0318]整體基于軟件實(shí)現(xiàn)光通信解碼的方法的原理圖。這里假設(shè)光源發(fā)送的光信號(hào)包括I組起始碼，η組數(shù)據(jù)碼以及I組校驗(yàn)碼。
[0319]圖38是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的示意圖。
[0320]能夠發(fā)射光信號(hào)的光源。此光源可以是LED燈具，熒光燈，白熾燈等可被調(diào)制發(fā)光的光源，用于發(fā)射光信號(hào)，光信號(hào)中攜帶有要傳輸?shù)男畔?。為了方便描述，以下描述將使用LED燈具來(lái)表發(fā)射光信號(hào)的光源。
[0321]圖39是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的電路圖。
[0322]光源從市電取AC電源，通過(guò)AC/DC轉(zhuǎn)換器(Converter)將AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源給LED驅(qū)動(dòng)器(LED Driver)提供電源。微控制器(Micro-controller)將存儲(chǔ)器中預(yù)存好的地址信息編譯為頻率調(diào)制(FSK)信號(hào)或者脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)發(fā)送給調(diào)制控制器(Modulator)，調(diào)制控制器將調(diào)制信號(hào)加載到LED驅(qū)動(dòng)器輸出的電壓或電流上，以驅(qū)動(dòng)LED燈具發(fā)送光信號(hào)。
[0323]本實(shí)用新型實(shí)施例中利用LED照明燈具作為發(fā)射光信息的光源，首先需要滿足LED燈具作為照明設(shè)備使用，應(yīng)當(dāng)在不影響照明功能的前體下進(jìn)行光信號(hào)傳輸。因此需要做到LED燈具發(fā)送信號(hào)時(shí)燈光閃爍不能被人眼察覺(jué)。本實(shí)用新型共提出三種方式，使LED燈具發(fā)送光信號(hào)時(shí)燈光閃爍不被人眼察覺(jué)。
[0324]圖40是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的頻率調(diào)制的示意圖。
[0325]頻率調(diào)制方法:利用不同的頻率來(lái)代表發(fā)送的不同信息，同時(shí)每種碼元發(fā)送占空比相同。
[0326]占空比(Duty):脈沖周期序列中(如方波)，正脈沖的持續(xù)時(shí)間與脈沖總周期的比值。
[0327]由于人對(duì)光源閃爍敏感程度大概為60Hz，為保證人感覺(jué)不到閃爍，我們將頻率提高到100Hz。頻率大于IOOHz的情況下，不同的頻率，但占空比相同的時(shí)，光源發(fā)出的光效是相同的。光源發(fā)出的光效:在一定的時(shí)間內(nèi)(is),光源的發(fā)光量。
[0328]圖41 (a)是使用較高頻率來(lái)表示第一信號(hào)的示意圖。
[0329]第一信號(hào):使用高頻率來(lái)表不第一信號(hào)，例如使用5.0KHz來(lái)表不第一信號(hào)
[0330]圖41 (b)是在圖41 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0331]LED燈具使用5.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的數(shù)出10-11條暗條紋。定義解碼時(shí)拍攝到10-11個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第一信號(hào)[0332]圖42 (a)是使用中間頻率50%表示第二信號(hào)的示意圖。
[0333]第二信號(hào)使用中間頻率來(lái)表示第二信號(hào)，例如使用2.0KHz來(lái)表示第二信號(hào)
[0334]圖42 (b)是在圖42 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0335]LED燈具使用2.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的圖像，可以清晰的輸出5至6條暗條紋定義解碼時(shí)拍攝到5至6個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第二信號(hào)
[0336]圖43 (a)是使用較低頻率表不第二/[目號(hào)的不意圖。
[0337]第三信號(hào):使用較低頻率來(lái)表示第三信號(hào)，例如使用1.0KHz來(lái)表示第三信號(hào)
[0338]圖43 (b)是在圖43 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0339]LED燈具使用1.0KHz頻率發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出2-3條暗條紋。定義解碼時(shí)拍攝到2-3個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第三信號(hào)。
[0340]光源在發(fā)送信息時(shí)，利用不同的頻率以及相同占空比來(lái)代表不同的碼元，在發(fā)送不同碼元時(shí)光效相同，因此在以此種編碼方式發(fā)送光信息時(shí)，可以做到光源不閃爍。
[0341]圖44是根據(jù) 本實(shí)用新型實(shí)施例的利用低電平寬度相同，在相同時(shí)間內(nèi)相同寬度的低電平的個(gè)數(shù)來(lái)代表不同的數(shù)據(jù)信息的示意圖。
[0342]通過(guò)增加一個(gè)高頻波，使光源在發(fā)送信號(hào)時(shí)閃爍不會(huì)被人眼察覺(jué)。
[0343]按照相同暗條紋寬度來(lái)發(fā)送光信號(hào)，由于各個(gè)碼元之間的占空比不同，因此在發(fā)送光信號(hào)時(shí)的光效不同，在相同時(shí)間的發(fā)光量不同，光源的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)發(fā)生改變。
[0344]在此基礎(chǔ)上增加高頻波，使各個(gè)碼元的占空比相同，即發(fā)光效率相同，防止光源的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)生改變。
[0345]圖45 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖。
[0346]根據(jù)圖像傳感器的拍攝圖像的特性:逐行掃描特性。
[0347]圖45 (b)是在圖45 (a)所示情形下從圖像中抓取光源發(fā)光面的示意圖。
[0348]例如:設(shè)定圖像傳感器拍攝的圖像分辨率為:640*48030Hz (拍攝圖像的像素大小:每行有640個(gè)像素，每個(gè)圖像有480行，30Hz每秒鐘拍攝30張圖像)
[0349]圖46 Ca)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的直徑為D的LED燈具的示意圖。
[0350]光源發(fā)光面:光源從燈具發(fā)出光的面積大小，如圖所示直徑為D的圓形
[0351]圖46 (b)是在圖46 (a)所示情形下拍攝的圖像的示意圖。
[0352]圖像傳感器拍攝幀為30Hz，每幀的分辨率為640*480，因此圖像傳感器拍攝I張圖像的時(shí)間為:ls/30Hz=0.033s=33mso掃描一行的時(shí)間為:33ms/480=69us ^ 70us掃描I行的時(shí)間為70us。
[0353]為使圖像傳感器能夠分辨出來(lái)?xiàng)l紋，因此條紋至少需要大于I行才能分辨出來(lái)。對(duì)應(yīng)發(fā)送周期T=暗條紋+亮條紋=70+70=140us，發(fā)射頻率f=l/T=l/140us=7.14KHz。
[0354]光源的發(fā)射頻率大于7.14KHz圖像傳感器無(wú)法分辨，顯示出來(lái)的為混合條紋，比暗條紋更亮的灰色條紋，因此在脈沖調(diào)制的基礎(chǔ)上需要增加大于7.14KHz的高頻載波。
[0355]圖47 (a)是使用編碼調(diào)制信號(hào)來(lái)表示第一信號(hào)的示意圖。
[0356]第一信號(hào):使用在相同時(shí)間內(nèi)相同寬度的低電平的個(gè)數(shù)表示第一信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.1ms來(lái)表示第一信號(hào)，并增加高頻波(IOKHz占空比:80.0%)
[0357]其中，低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.lms+ΙΟΚΗζ占空比:80.0%，圖像傳感器拍攝的視頻圖像占空比:(0.1*0+0.1*1*80%)/(0.1+0.1) =40%O
[0358]圖47 (b)是在圖47 (a)所示情形下拍攝的圖像的示意圖。
[0359]LED燈具使用低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.lms+ΙΟΚΗζ占空比:80.0%調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出10-11條暗條紋。定義解碼時(shí)拍攝到10-11暗個(gè)條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第一信號(hào)
[0360]圖48 (a)是使用編碼調(diào)制信號(hào)來(lái)表示第二信號(hào)的示意圖。
[0361]第二信號(hào)(第二 Code):使用在相同時(shí)間內(nèi)相同寬度的低電平的個(gè)數(shù)來(lái)表示第二信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.3ms來(lái)表示第一信號(hào)，并增加高頻載波(IOKHz 占空比:53.3%)
[0362]其中，低電平寬度為0.lms，高電平寬度為0.3ms+10KHz占空比:53.3%，圖像傳感器拍攝的視頻圖像占空比:(0.1*0+0.3*1*53.3%) / (0.1+0.3) =40%
[0363]圖48 (b)是在圖48 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖
[0364]LED燈具使用低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.3ms+1OKHz占空比:53.3%，調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出5-6條暗條紋。定義解碼時(shí)拍攝到5-6個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第二信號(hào)
[0365]圖49 (a)是使用編碼調(diào)制/[目號(hào)來(lái)表不第二/[目號(hào)的不意圖。
[0366]第三信號(hào):使用在相同時(shí)間內(nèi)相同寬度的低電平的個(gè)數(shù)來(lái)表不第三信號(hào),例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.7ms來(lái)表示第一信號(hào)，并增加高頻載波(IOKHz)
[0367]其中，低電平寬度為0.lms，高電平寬度為0.7ms+10KHz占空比:45.7%，圖像傳感器拍攝的視頻圖像占空比:(0.1*0+0.7*1*45.7%) / (0.1+0.7) =40%
[0368]圖49 (b)是在圖49 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0369]LED燈具使用低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.7ms+1OKHz占空比:45.7%調(diào)制信號(hào)發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)圖像傳感器640*480的分辨率拍攝出來(lái)的視頻圖像，可以清晰的輸出2-3條暗條紋。定義解碼時(shí)拍攝到2-3個(gè)暗條紋的圖像時(shí)，此圖像的信息為第三信號(hào)
[0370]綜上所述，采用上述兩種編碼方式，使光源在發(fā)射不同的光信號(hào)時(shí)發(fā)光的光效相同，使光源發(fā)光強(qiáng)度的變化不被人眼察覺(jué)。
[0371]圖50是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的編碼的示意圖。
[0372]光源不斷地發(fā)送信號(hào)，使光源一直處于發(fā)送信號(hào)狀態(tài)，因此光源一直按照一個(gè)相同的光強(qiáng)在發(fā)送信號(hào)，不會(huì)產(chǎn)生人眼可察覺(jué)的閃爍。
[0373]光源發(fā)送地址編碼信號(hào)編碼規(guī)則:起始碼+數(shù)據(jù)碼+校驗(yàn)碼
[0374]發(fā)射一組編碼信號(hào):起始碼(head code) +數(shù)據(jù)碼(Data) +校驗(yàn)碼(ErrorCorrection Code)
[0375]本實(shí)用新型提供一種編碼事例:lbit+Datal2bits+Errorcorrection codelbit/Total需要14巾貞圖像彳目息。[0376]圖51是描述本實(shí)用新型提供的一種編碼事例的示意圖。
[0377]光源連續(xù)不停的發(fā)送光信息:起始碼(head code)+數(shù)據(jù)碼(Data)+校驗(yàn)碼(Errorcorrection code)。
[0378]通過(guò)光源不斷地發(fā)送信號(hào)，使光源一直處于發(fā)送信號(hào)狀態(tài)，每個(gè)碼元發(fā)出相同的光效，因此人眼察覺(jué)不到光源的閃爍。
[0379]圖52是LED燈具調(diào)制后的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓和未經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的示意圖。
[0380]LED燈具在發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用調(diào)制信號(hào)在發(fā)送；LED燈具未發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用未調(diào)制信號(hào)在發(fā)送。因此存在2種發(fā)光狀態(tài)，未調(diào)制時(shí)的發(fā)光量大，發(fā)送信號(hào)調(diào)制時(shí)的發(fā)光量小，因此導(dǎo)致LED燈具發(fā)光閃爍。
[0381]未調(diào)制信號(hào):是指光源持續(xù)穩(wěn)定，沒(méi)有明暗變化正常發(fā)光，沒(méi)有增加任何調(diào)制信號(hào)。
[0382]調(diào)制信號(hào):是指在光源正常發(fā)光的情況下，增加調(diào)制信號(hào)，使光源產(chǎn)生不被人眼察覺(jué)的明暗交替的變化。
[0383]未調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效=100%
[0384]調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效=100%*50%(Duty百分比)=50%
[0385]圖53是在發(fā)送調(diào)制信號(hào)時(shí)增加調(diào)制時(shí)的電流示意圖。
[0386]為了使調(diào)制發(fā)送信號(hào)時(shí)的發(fā)光光效與未調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效相同，需要增加調(diào)制時(shí)的電流。調(diào)整電流大小以及占空比將使調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效等于未調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效。
[0387]圖54 Ca)是提高增加調(diào)制時(shí)的電流后，表示第一信號(hào)的示意圖。
[0388]第一信號(hào):使用脈沖的個(gè)數(shù)多來(lái)表示第一信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.1ms來(lái)表示第一信號(hào)，并增加高頻載波(IOKHz占空比:80.0%)
[0389]圖54 (b)是在圖54 Ca)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0390]占空比:
[0391](0.1*0+0.1*1*80%)/(0.1+0.1)=40% — (0.1*0+0.1*2.5*80%)/(0.1+0.1)=100%
[0392]通過(guò)增加調(diào)制時(shí)的電流，調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效由40%100%與未調(diào)制時(shí)相同，因此光源通過(guò)增加調(diào)制時(shí)的電流，可以做到明暗變化不被人眼察覺(jué)。
[0393]圖55 (a)是提高增加調(diào)制時(shí)的電流后，表示第二信號(hào)的示意圖。
[0394]第二信號(hào)(第二 Code):使用脈沖的個(gè)數(shù)小于多且大于少的中間數(shù)來(lái)表示第二信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.3ms來(lái)表示第二信號(hào)，并增加高頻載波(IOKHz 占空比:53.3%)
[0395]圖55 (b)是在圖55 (a)所不情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的不意圖。
[0396]占空比:(0.1*0+0.3*1*53.3%) / (0.1+0.3) =40% — (0.1*0+0.3*2.5*53.3%) /(0.1+0.3)=100%
[0397]通過(guò)增加調(diào)制時(shí)的電流，調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效由40%100%與未調(diào)制時(shí)相同，因此光源通過(guò)提高增加調(diào)制時(shí)的電流，可以做明暗變化不被人眼察覺(jué)。
[0398]圖56 (a)增加調(diào)制電流后,表不第二/[目號(hào)的不意圖。
[0399]第三信號(hào)(第三信號(hào)Code):使用脈沖的個(gè)數(shù)少來(lái)表示第三信號(hào)，例如低電平寬度為0.1ms，高電平寬度為0.7ms來(lái)表示第一信號(hào)，并增加高頻載波(IOKHz)[0400]圖56 (b)在圖56 (a)所示情形下圖像傳感器拍攝的視頻圖像的示意圖。
[0401]占空比:(0.1*0+0.7*1*45.7%) / (0.1+0.7) =40% — (0.1*0+0.7*2.5*45.7%) /(0.1+0.7)=100%
[0402]通過(guò)提高增加調(diào)制時(shí)的電流，調(diào)制時(shí)的發(fā)光光效由40%100%與未調(diào)制時(shí)相同，因此光源通過(guò)提高增加調(diào)制時(shí)的電流，可以做到閃爍不被人眼察覺(jué)。
[0403]圖57是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于光信號(hào)的信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射端的邏輯框圖。
[0404]通過(guò)增加調(diào)制時(shí)的電流，可以做到光源在未調(diào)制信號(hào)和調(diào)制信號(hào)之間自由切換，而不會(huì)出現(xiàn)光源出現(xiàn)人眼可察覺(jué)的閃爍問(wèn)題。在調(diào)制信號(hào)時(shí)，通過(guò)控制光源，發(fā)送高頻明暗變化的光信號(hào)，為了提高光源的使用壽命，在不需要發(fā)送光信號(hào)時(shí)，使用未調(diào)制電流或電壓驅(qū)動(dòng)燈具發(fā)光。
[0405]圖58是LED燈具發(fā)送調(diào)制信號(hào)和未調(diào)制信號(hào)的示意圖。
[0406]當(dāng)人走到LED燈具檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，LED燈具開(kāi)始發(fā)送調(diào)制信號(hào)；當(dāng)人不在LED燈具檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，LED燈具開(kāi)始發(fā)送未調(diào)制光。
[0407]圖59是通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳感器或其他可探測(cè)有人出現(xiàn)的傳感器感應(yīng)道有人出現(xiàn)并發(fā)送光信號(hào)的不意圖。
[0408]傳感器偵測(cè)到人到達(dá)燈的所在區(qū)域，將感應(yīng)信號(hào)傳輸給微處理器進(jìn)行信息處理，再通過(guò)微處理器控制 調(diào)制器，調(diào)制LED光源的驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)光源將光信號(hào)發(fā)送出來(lái)。
[0409]本實(shí)用新型的基于光信號(hào)的信息傳輸方法或裝置還可以用于定位的目的，為了實(shí)現(xiàn)該目的，該室內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)包括:光源，用于發(fā)射光信號(hào)，光信號(hào)中攜帶有光源的地址信息；圖像傳感器，用于拍攝光信號(hào)，得到圖像信息；以及處理器，用于對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，以獲取地址信息。
[0410]圖60是移動(dòng)裝置調(diào)用室內(nèi)地圖流程圖。
[0411]含有LED燈具身份識(shí)別信息的數(shù)據(jù)庫(kù)地圖:將移動(dòng)裝置接收到LED燈具的身份識(shí)別信息比對(duì)應(yīng)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，確定LED燈具地址信息，將移動(dòng)裝置的位置標(biāo)示在地圖上。
[0412]首先利用GPS，GPRS, GSM, CDMA, WIFI，Zigbee，藍(lán)牙，RFID……等無(wú)線定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)初步定位，從而確定移動(dòng)裝置的大概位置。調(diào)用相應(yīng)地圖數(shù)據(jù)。
[0413]本室內(nèi)定位技術(shù)是通過(guò)圖像傳感器通過(guò)拍攝光源發(fā)送出來(lái)的光源身份識(shí)別信息，識(shí)別光源位置，進(jìn)而確定移動(dòng)設(shè)備位置。此方法傳送信息的速度有限，因此對(duì)光源身份識(shí)別信息編碼有限制，一般只需要滿足室內(nèi)光源的數(shù)量即可。另外，不同區(qū)域的室內(nèi)光源的地址定位信息有可能是重復(fù)相同。因此，需要通過(guò)無(wú)線定位技術(shù)，先初步確定當(dāng)前區(qū)域，調(diào)用當(dāng)前區(qū)域范的地圖。在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)光源的地址定位信息編碼是唯一的。
[0414]通過(guò)無(wú)線定位技術(shù)，先初步確定當(dāng)前位置，在調(diào)用當(dāng)前區(qū)域的地圖，解決了不同區(qū)域內(nèi)燈具身份識(shí)別信息有可能重復(fù)的問(wèn)題?？s短了燈具身份識(shí)別信息的編碼長(zhǎng)度，提高了信息的傳輸速度。并且簡(jiǎn)化了不同區(qū)域內(nèi)光源身份信息編碼的復(fù)雜程度。
[0415]圖61是移動(dòng)裝置中地圖軟件結(jié)構(gòu)圖。
[0416]LED燈具身份識(shí)別信息，以及地圖數(shù)據(jù)庫(kù)可以是儲(chǔ)存在移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)器內(nèi)，可以獨(dú)立地將收到的燈具身份識(shí)別信息進(jìn)行判斷和定位，并將移動(dòng)設(shè)備位置顯示在對(duì)應(yīng)的地圖上。
[0417]如移動(dòng)裝置地圖顯示軟件結(jié)構(gòu)圖所示，圖像傳感器拍攝圖像，將圖像傳送給微處理器進(jìn)行解析得到燈具身份識(shí)別信息，然后將燈具身份識(shí)別信息與移動(dòng)裝置中儲(chǔ)存的地圖數(shù)據(jù)比對(duì)并得出相應(yīng)位置信息，然后將燈具身份識(shí)別信息所對(duì)應(yīng)的位置通過(guò)顯示屏顯示在地圖上。
[0418]圖62是移動(dòng)裝置顯示地圖Maps與LED燈具身份識(shí)別信息對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖。
[0419]移動(dòng)裝置接收到的LED燈具身份識(shí)別信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，再將匹配好的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)再發(fā)給移動(dòng)裝置顯示在地圖上。移動(dòng)裝置接收到LED燈具發(fā)送的光信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)裝置內(nèi)嵌入的解碼軟件解碼得到燈具身份識(shí)別信息，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將燈具身份識(shí)別信息發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的地圖Maps與燈具身份識(shí)別信息的比對(duì)，將燈具身份識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的地址信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)再反饋給移動(dòng)裝置，移動(dòng)裝置將地圖Maps與燈具身份識(shí)別信息對(duì)定的關(guān)系顯示在地圖上。
[0420]圖63是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例，能發(fā)送和接收光信號(hào)的照明裝置的內(nèi)部組件示意圖。
[0421 ] LED燈具地址ID更新的常規(guī)做法:
[0422]在現(xiàn)有技術(shù)中，一般是通過(guò)以下兩種方式來(lái)進(jìn)行變更地址信息的:
[0423](I)將存有地址信息的芯片從照明裝置中取出，放到專門的芯片燒錄器上來(lái)變更地址信息；
[0424](2)通過(guò)照明裝置上預(yù)留的燒錄接口，插入燒錄線，通過(guò)PC或燒錄器進(jìn)行燒寫(xiě)以變更地址信息。
[0425]以上兩種方式在進(jìn)行光源位置信息變更時(shí)，增大了變更地址信息的難度，需要拆卸設(shè)備取出地址芯片或者使用連接線，操作復(fù)雜，消耗人力物力，增加作業(yè)成本。
[0426]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是需要提供一種降低變更照明裝置地址信息難度的移動(dòng)更新設(shè)備、照明裝置和相應(yīng)方法。
[0427]本實(shí)用新型因?yàn)椴捎靡苿?dòng)更新設(shè)備，其能夠發(fā)送與要變更的地址信息相關(guān)的信號(hào)，照明裝置通過(guò)接收信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)地址信息的變更，所以克服了在對(duì)照明裝置的地址信息進(jìn)行變更時(shí)由拆卸芯片或鏈接燒錄線引起的作業(yè)成本高和消耗人力的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到降低變更照明裝置地址信息難度的目的。
[0428]此信號(hào)可以是光信號(hào)、射頻信號(hào)或其他可以無(wú)線傳輸?shù)男盘?hào)，以下舉一實(shí)例說(shuō)明此信號(hào)為光信號(hào)時(shí)相關(guān)裝置及更新地址方法。
[0429]圖64是具有發(fā)送和接收光信號(hào)的移動(dòng)更新設(shè)備的照明裝置示意圖。
[0430]光接收模塊用于接收地址編碼器發(fā)送的改變光源地址編碼的光信號(hào)，并將所接收到的地址編碼信息儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中，用于光源發(fā)射時(shí)使用的光源地址信息。
[0431]圖65是照明裝置地址更新系統(tǒng)示意圖。
[0432]照明裝置的內(nèi)部集成接收器，用于接收移動(dòng)更新設(shè)備發(fā)射出的信號(hào)。當(dāng)接收器接收到移動(dòng)設(shè)備發(fā)射出的信號(hào)，通過(guò)微控制器處理，若此信號(hào)符合地址信息更新條件，微控制器將接收到的地址信息編碼存儲(chǔ)到儲(chǔ)存器當(dāng)中。
[0433]照明裝置發(fā)送光信息時(shí)，微控制器從儲(chǔ)存器中將地址信息調(diào)用出來(lái)，將此地址編碼發(fā)送到調(diào)制控制器，再通過(guò)調(diào)制控制器驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)光源將信號(hào)發(fā)送出來(lái)。[0434]圖66是移動(dòng)更新設(shè)備對(duì)LED照明裝置的進(jìn)行地址信息變更的操作流程圖。
[0435]移動(dòng)更新設(shè)備接收照明裝置發(fā)送地址信息的光信號(hào)，并通過(guò)微控制器對(duì)該光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，在顯示器中顯示解調(diào)后的接收的地址信息。同時(shí)，該微控制器從地址信息存儲(chǔ)器中查找與該照明裝置對(duì)應(yīng)的識(shí)別碼，在顯示器中顯示所要更新的地址信息，判斷解調(diào)后的信息是否與該識(shí)別碼一致，若不一致，則發(fā)射器將通過(guò)調(diào)制器調(diào)制后的光信號(hào)發(fā)送給照明裝置。照明裝置的光接收器接收該信息，照明裝置的微控制器對(duì)該地址信息進(jìn)行解調(diào)，并更新地址信息。
[0436]圖67是查找照明裝置地址信息方法流程圖。
[0437]照明裝置更新完地址信息后，通過(guò)發(fā)射器向移動(dòng)更新設(shè)備發(fā)送更新后的地址信息。移動(dòng)更新設(shè)備中的光接收器接收該信息，微控制器對(duì)該信息進(jìn)行解調(diào)并在顯示器中顯示出更新完后的確認(rèn)信息，若接收到的新地址信息與所要更新地址的信息一致，則操作結(jié)束。否則，重復(fù)移動(dòng)更新設(shè)備重新發(fā)送帶有地址編碼的光信號(hào)給照明燈具，重復(fù)以上述步驟。
[0438]圖68 (a)是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖，圖68(b)是從圖像中心向外尋找一個(gè)光源區(qū)域的示意圖。
[0439]圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像通過(guò)預(yù)先安裝在移動(dòng)裝置上的解碼軟件，通過(guò)從圖像中央的向外以螺旋路徑尋找，可以確定一個(gè)光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的位置。
[0440]圖69(a)是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的圖像傳感器拍攝的圖像的示意圖；圖69(b)是從圖像中心向外尋找多個(gè)光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的示意圖。
[0441]圖像傳感器拍攝出來(lái)的圖像通過(guò)預(yù)先安裝在移動(dòng)裝置上的解碼軟件，通過(guò)從圖像中央向外以螺旋路徑尋找，可以確定多個(gè)光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的位置。
[0442]圖70 Ca)是圖像傳感器水平放置拍攝光源圖像的示意圖。
[0443]圖像傳感器水平放置在光源下方，拍攝多個(gè)光源的發(fā)射出的光信號(hào)。
[0444]圖70 (b)是圖像傳感器水平放置時(shí)拍攝到的圖像，圖像傳感器拍攝的圖像中包含三個(gè)光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域的示意圖。
[0445]圖像傳感器拍攝的圖像中包含三個(gè)光源對(duì)應(yīng)的曝光區(qū)域，通過(guò)解析得到3個(gè)LED燈具的位置可以計(jì)算出目前手機(jī)的當(dāng)前位置。
[0446]圖像傳感器水平放置在光源下方，拍攝多個(gè)光源的發(fā)射出的光信號(hào)。圖像傳感器拍攝圖片所處的物理位置位于三個(gè)光源之間。
[0447]A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的像素點(diǎn)距離為Dab= ((XA, _XB)2+(Ya-Yb)2)°_5 ；A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離預(yù)先儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以直接調(diào)用實(shí)際距離D/像素點(diǎn)Y方向距離Dab等到實(shí)際距離與圖片上像素點(diǎn)的比值關(guān)系:QY。
[0448]A點(diǎn)與C點(diǎn)之間的像素點(diǎn)距離Dac= ((XA, -Xc)2+ (Ya-Yc)2)°_5 ；A點(diǎn)與C點(diǎn)之間的距離為預(yù)先儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以直接調(diào)用實(shí)際距離D/像素點(diǎn)X方向距離Da。等到實(shí)際距離與圖片上像素點(diǎn)的比值關(guān)系:Qx。
[0449]中心點(diǎn)(Xmid，Ymid)與ABC任何一個(gè)點(diǎn)都可以確定中心點(diǎn)(Xmid，Ymid)實(shí)際的位置坐標(biāo)。中心點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)X=Xb(實(shí)際坐標(biāo))+ (Xmid-XB) *QX得到中心點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)。中心點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)Y=Yb(實(shí)際坐標(biāo))+(Ymid-YB)*QY得到中心點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)(X，Y)。
[0450]圖71 Ca)是移動(dòng)裝置傾斜放置時(shí)拍攝LED燈具的示意圖。[0451]當(dāng)移動(dòng)裝置傾斜拍攝光源時(shí)，即圖像傳感器成像平面與入射光不垂直時(shí)，需要通過(guò)移動(dòng)裝置內(nèi)集成的角度傳感器或其他可以感知角度的設(shè)備來(lái)計(jì)算移動(dòng)裝置的角度，從而修正由于傾斜角度帶來(lái)的解碼誤差。
[0452]當(dāng)移動(dòng)裝置傾斜拍攝光源時(shí)，即圖像傳感器成像平面與入射光不垂直時(shí)，也可以通過(guò)各個(gè)LED燈具距離移動(dòng)裝置遠(yuǎn)近通過(guò)光強(qiáng)體現(xiàn)出來(lái)，因此可以通過(guò)移動(dòng)裝置接收到的各個(gè)LED燈具光強(qiáng)不同來(lái)計(jì)算其具體的位置。
[0453]圖71(b)為移動(dòng)裝置傾斜拍攝光源時(shí)，即圖像傳感器成像平面與入射光不垂直時(shí)，得到的光源圖像。
[0454]當(dāng)移動(dòng)裝置傾斜拍攝光源時(shí)，即圖像傳感器成像平面與入射光不垂直時(shí)，移動(dòng)裝置位置需要通過(guò)計(jì)算移動(dòng)裝置的傾斜角度來(lái)修正。
[0455]圖72是如何計(jì)算圖像中心點(diǎn)位置的示意圖。
[0456]圖像中心點(diǎn)位置可以通過(guò)拍攝到的曝光區(qū)域來(lái)計(jì)算。
[0457]通過(guò)移動(dòng)裝置陀螺儀可以得知手機(jī)與G方向的角度角度，02與β I互為余角，因此θ2=90-θ1()天花板到地面的距離是已知的，手機(jī)距離地面的高度一般為
1.0-1.2m,因此可以知道手機(jī)距離天花板的高度H=地面到天花板的高度-1.2m。中心點(diǎn)位置與實(shí)際位置點(diǎn)之間的距離d=H*Tan Θ 2。距離d為手機(jī)拍攝圖片站立的物理位置到圖片中心的距離。
[0458]圖73 Ca)是 陀螺儀的示意圖。
[0459]通過(guò)陀螺儀計(jì)算出圖像傳感器成像平面與入射光之間的夾角與X，Y，Z三軸的角度關(guān)系。
[0460]移動(dòng)導(dǎo)航裝置旋轉(zhuǎn)的角度:Φ^Φ^+ω.(!!:,式中Φη為當(dāng)前時(shí)刻的角度，(Jv1為上一時(shí)刻的角度，ω為陀螺儀測(cè)量出來(lái)的角角速度，dt為采樣時(shí)間間隔。通過(guò)分別在X，Y，Z三軸上分別計(jì)算三個(gè)方向的角加速度，可以計(jì)算出導(dǎo)航裝置旋轉(zhuǎn)的角度。
[0461]圖73b是移動(dòng)導(dǎo)航裝置內(nèi)部加速度計(jì)的坐標(biāo)系示意圖。
[0462]人員正常將移動(dòng)導(dǎo)航裝置拿在手上，顯示面朝上，X軸，Y軸所在的平面為水平面；Z軸為重力方向，垂直于水平面。
[0463]圖74是計(jì)算圖像中心點(diǎn)位置的示意圖。
[0464]根據(jù)陀螺儀計(jì)算出的圖像傳感器成像平面與入射光之間的夾角在水平面上的投影，與X軸的角度關(guān)系計(jì)算出移動(dòng)裝置實(shí)際位置。
[0465]移動(dòng)導(dǎo)航裝置旋轉(zhuǎn)的角度:Φ^Φ^+ω.dt，由圖72可以得知手機(jī)拍攝圖片所處的物理位置到圖片中心的距離d。圖片中燈具的位置信息可以通過(guò)預(yù)先儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以直接調(diào)用。通過(guò)圖片信息燈具A和燈具B的位置信息(XA，YA)，(XB，YB)，(Xc, Yc)圖片中心點(diǎn)的位置為(Xmid, Ymid)。A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的像素點(diǎn)距離Dab= ((XA, -Xb) 2+ (Ya-Yb) 2) °_5，A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離為預(yù)先儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以直接調(diào)用實(shí)際距離D/像素點(diǎn)Y方向距離Dab等到實(shí)際距離與圖片上像素點(diǎn)的比值關(guān)系:QY。
[0466]A點(diǎn)與C點(diǎn)之間的像素點(diǎn)距離Dac= ((XA, -Xc)2+ (Ya-Yc)2)°_5，A點(diǎn)與C點(diǎn)之間的距離為預(yù)先儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以直接調(diào)用實(shí)際距離D/像素點(diǎn)X方向距離Da。等到實(shí)際距離與圖片上像素點(diǎn)的比值關(guān)系:Qx。
[0467]中心點(diǎn)(Xmid，Ymid)與ABC任何一個(gè)點(diǎn)都可以確定中心點(diǎn)(Xmid，Ymid)實(shí)際的位置坐標(biāo)。中心點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)X=Xb(實(shí)際坐標(biāo))+ (Xmid-XB) *QX得到中心點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)。中心點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)Y=Yb (娜坐標(biāo))+(Ymid-YB) *QY得到中心點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)。
[0468]實(shí)際點(diǎn)的位置坐標(biāo)為:(X+d*cos Φ，Y+d*sin Φ)
[0469]圖75是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)格式示意圖。
[0470]移動(dòng)裝置接收LED燈具發(fā)送的光信號(hào)，并通過(guò)移動(dòng)裝置內(nèi)嵌入的解碼軟件解析出光源的身份識(shí)別信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將光源的身份識(shí)別信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)通過(guò)比對(duì)確定光源的身份識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的地址信息；數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)將移動(dòng)設(shè)備的地址信息通過(guò)GPRS, GSM, CDMA, WIFI，Zigbee，藍(lán)牙等無(wú)線技術(shù)將信息傳遞給移動(dòng)裝置，并通過(guò)移動(dòng)裝置上的顯示設(shè)備，將移動(dòng)設(shè)備的地址信息顯示在地圖上。
[0471]圖76展示了數(shù)據(jù)庫(kù)中與LED燈具身份識(shí)別信息相對(duì)應(yīng)的一些信息。
[0472]LED燈具身份識(shí)別信息可以和以下數(shù)據(jù)庫(kù)信息相對(duì)應(yīng):地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的位置坐標(biāo)，以及身份識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的一些其他信息，例如，廣告信息，服務(wù)信息，提醒信息等。
[0473]利用磁力感應(yīng)器判斷移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方向。
[0474]利用陀螺儀來(lái)判斷移動(dòng)裝置前進(jìn)的方向(由于磁力感應(yīng)器容易受到干擾，因此使用陀螺儀來(lái)判斷移動(dòng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)方向與初始方向的相對(duì)角度)。
[0475]定位可以通過(guò)光信號(hào)進(jìn)行定位，也可以與GPS，WIFI，Zigbee，藍(lán)牙，RFID，GPRS,CDMA，GSM，加速度計(jì)，角度傳感器，陀螺儀，超聲波等定位方式組合使用。由于光信號(hào)覆蓋的范圍較小，所以在兩個(gè)光源之間，可以通過(guò)以上所述的多種途徑進(jìn)行定位補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)定位的連續(xù)性。例如可以重力感應(yīng)器來(lái)計(jì)量人走路的步頻，再根據(jù)步長(zhǎng)來(lái)推測(cè)行走速度，輔助以角度傳感器提供的方向信息，在兩個(gè)光源之間，對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行粗略定位。
[0476]圖77是移動(dòng)裝置記錄路線的示意圖。
[0477]磁力感應(yīng)器用于判斷初始方向，陀螺儀用于判斷前進(jìn)的方向，重力感應(yīng)器用于判斷人員行走的步伐。根據(jù)人一般的行走速度或步長(zhǎng)，粗略計(jì)算出人行走的方向以及速度，并顯示在地圖上。
[0478]圖78是移動(dòng)裝置拍攝LED燈具的示意圖。
[0479]當(dāng)移動(dòng)裝置位于LED燈具下方時(shí)，通過(guò)移動(dòng)裝置拍攝LED燈具來(lái)確定方向。
[0480]將2蓋LED燈并排安裝,距尚小于0.5m,確保在拍攝時(shí)能夠冋時(shí)將2蓋燈都拍攝在圖像中。
[0481]圖79是移動(dòng)裝置拍攝到LED燈具并進(jìn)行位置校準(zhǔn)的示意圖。
[0482]上述2盞LED燈具應(yīng)按照南北走向安裝，燈具對(duì)應(yīng)的身份識(shí)別碼的最后一位表示相對(duì)方位。例如:
[0483]“ I ”表示對(duì)應(yīng)燈具在偏N方向
[0484]“ O ”表示對(duì)應(yīng)燈具偏S方向
[0485]將2盞等的中心坐標(biāo)聯(lián)成一條直線表示NS走向。
[0486]當(dāng)移動(dòng)裝置同時(shí)拍攝到這2盞定位光源時(shí)進(jìn)行定位位置校準(zhǔn)，和陀螺儀方向校準(zhǔn)。通過(guò)不斷對(duì)陀螺儀的方向進(jìn)行校準(zhǔn)以確保計(jì)算方向的大致準(zhǔn)確性。
[0487]圖80是利用地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行定位的示意圖。
[0488]提供定位使用的地圖數(shù)據(jù)庫(kù):移動(dòng)裝置接收到LED燈具傳輸?shù)墓庠瓷矸葑R(shí)別信息，將此識(shí)別信息與地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，獲得移動(dòng)設(shè)備的位置信息；然后，在移動(dòng)設(shè)備的顯示器上將設(shè)備位置顯示在地圖上。
[0489]例如，商場(chǎng)超市定位導(dǎo)航應(yīng)用:通過(guò)光接收定位信息并將移動(dòng)設(shè)備的位置顯示在地圖上。
[0490]移動(dòng)裝置，可以是帶有圖像采集設(shè)備的如下裝置:如，手機(jī)，平板電腦，便攜式電腦
坐寸ο
[0491]此室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)還可以用于商業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，市場(chǎng)推廣，線上線下聯(lián)合經(jīng)營(yíng)，在線幫助，游戲娛樂(lè)，社交網(wǎng)絡(luò)，人員跟蹤，其他與位置相關(guān)的應(yīng)用。
[0492]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于可見(jiàn)光的通信技術(shù)。這種通信方式是通過(guò)發(fā)送和接收信息；進(jìn)一步的可以用這個(gè)身份信息識(shí)別碼達(dá)到定位的功能。
[0493]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置，其特征在于，包括: 圖像獲取裝置，用于拍攝光源，得到所述光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，并獲取所述圖像中的明暗條紋； 處理裝置，與所述圖像獲取裝置相連接，用于獲取所述明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置包括: 測(cè)量機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量所述明暗條紋的數(shù)量；以及 第一處理機(jī)構(gòu)，與所述測(cè)量機(jī)構(gòu)相連接，用于獲取所述明暗條紋的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述圖像獲取裝置包括圖像傳感器，所述圖像傳感器為采用卷簾快門曝光方式的圖像傳感器，所述圖像傳感器的不同部分在不同時(shí)間曝光，得到一幅或多幅所述圖像，并且所述圖像傳感器為卷簾快門的采樣頻率高于的幀速率的圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光源為一個(gè)或多個(gè)光源，所述圖像獲取裝置包括: 拍攝機(jī)構(gòu)，用于拍攝所述一個(gè)或多個(gè)光源，得到所述一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，其中，所述圖像中的一個(gè)或多個(gè)曝光區(qū)域?qū)?yīng)所述一個(gè)或多個(gè)光源， 第二處理機(jī)構(gòu)，與所述拍攝機(jī)構(gòu)相連接，用于獲取所述圖像中所述一個(gè)或多個(gè)曝光區(qū)域的明暗條紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述圖像獲取裝置包括: 拍攝機(jī)構(gòu)，用于拍攝所述光源，得到所述光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)圖像， 第二處理機(jī)構(gòu)，與所述拍攝機(jī)構(gòu)相連接，用于分別獲取所述一個(gè)或多個(gè)圖像中的明暗條紋的數(shù)量。
6.—種利用可見(jiàn)光傳輸信息的系統(tǒng),其特征在于,包括: 光源，用于發(fā)出可見(jiàn)光；以及 利用可見(jiàn)光傳輸信息的裝置，用于拍攝所述光源，得到所述光源發(fā)出的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)的圖像，獲取所述圖像中的明暗條紋，并獲取所述明暗條紋對(duì)應(yīng)的信息。
7.一種光源，其特征在于，所述光源為用于權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)的光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源，其特征在于，包括: 處理裝置，所述處理裝置用于對(duì)光源要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行調(diào)制以便所述光源發(fā)出調(diào)制后的可見(jiàn)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光源，其特征在于，所述處理裝置包括: 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用于對(duì)要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第一調(diào)制信號(hào)； 調(diào)制機(jī)構(gòu)，與所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)相連接，用于基于所述第一調(diào)制信號(hào)對(duì)所述光源發(fā)出的可見(jiàn)光進(jìn)行調(diào)制；以及 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述調(diào)制機(jī)構(gòu)相連接，用于驅(qū)動(dòng)所述光源發(fā)出調(diào)制后的光脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04N5/225GK203574655SQ201320335796
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】郭成, 胡洪, 時(shí)磊, 張國(guó)旗 申請(qǐng)人:北京半導(dǎo)體照明科技促進(jìn)中心