一種可見(jiàn)光通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置及系統(tǒng)，可見(jiàn)光通信的發(fā)送端將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)；以逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)?？梢?jiàn)光通信的接收端采集調(diào)制圖像信號(hào)；逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，由于是將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)，然后以逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)，那么在解調(diào)所傳輸?shù)耐ㄐ判畔r(shí)，無(wú)需拍攝到完整的圖像幀，只要采集到該調(diào)制圖像信號(hào)中的行，就可以解調(diào)出該行所傳輸?shù)耐ㄐ判畔?，可以降低?duì)于可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的時(shí)間同步的要求。
【專利說(shuō)明】
-種可見(jiàn)光通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種可見(jiàn)光通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置及 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線通信技術(shù)使得用戶可W依靠無(wú)線信號(hào)實(shí)現(xiàn)通信，無(wú)需布置復(fù)雜的信號(hào)傳輸線 路，W其方便快捷的特點(diǎn)在日常生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而隨著網(wǎng)絡(luò)頻段資源、網(wǎng) 絡(luò)干擾W及網(wǎng)絡(luò)泄密等問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，用戶對(duì)于能夠克服上述問(wèn)題的無(wú)線通信技術(shù)的需 求越來(lái)越迫切，可見(jiàn)光通信技術(shù)(Vis化Ie Li曲t Communication,VLC)就是其中的一種?？?見(jiàn)光通信技術(shù)是將可見(jiàn)光作為信息載體，利用高速調(diào)制光波信號(hào)來(lái)傳輸信息的一種無(wú)線通 信技術(shù)。
[0003] 現(xiàn)有的可見(jiàn)光通信方法，通常是W完整的圖像帖來(lái)承載信息，每個(gè)圖像帖獨(dú)立地 承載一段完整信息。在調(diào)制信息時(shí)，將一段完整信息調(diào)制到一個(gè)完整的圖像帖中，然后由顯 示設(shè)備顯示該圖像帖;在解調(diào)信息時(shí)，通過(guò)拍攝設(shè)備拍攝到該圖像帖，然后利用拍攝到的圖 像帖的行坐標(biāo)和列坐標(biāo)來(lái)確定該圖像帖的每個(gè)區(qū)域分別承載的部分信息，再將該圖像帖的 所有區(qū)域所承載的部分信息組合起來(lái)，形成該圖像帖所承載的完整信息。
[0004] 但是，現(xiàn)有的可見(jiàn)光通信方法，需要每次都拍攝到一幅完整的圖像帖，才能從一幅 完整的圖像帖中解調(diào)出該圖像帖所承載的一段完整信息，運(yùn)要求圖像帖的拍攝設(shè)備與顯示 設(shè)備保證嚴(yán)格的時(shí)間同步，才能在顯示設(shè)備顯示出一幅完整的圖像帖時(shí)恰好拍攝到該圖像 帖，而運(yùn)種時(shí)間同步難W控制，所W運(yùn)種時(shí)間同步對(duì)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可見(jiàn)光通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置及系統(tǒng)，W降低對(duì) 于可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的時(shí)間同步的要求。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供W下技術(shù)方案：
[0007] -種可見(jiàn)光通信方法，包括：
[000引將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)；
[0009] W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)。
[0010] 優(yōu)選地，所述將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信 號(hào)，包括：
[0011] 將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列；
[0012] 按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信 號(hào)中，使所述原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。
[0013] -種可見(jiàn)光通信方法，包括：
[0014] 采集調(diào)制圖像信號(hào)；
[0015] 逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。
[0016] 優(yōu)選地，所述逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息， 包括：
[0017] 逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)；
[0018] 解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的 行序號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>[0019] -種可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置，包括：
[0020] 調(diào)制模塊，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像 信號(hào)；
[0021] 顯示模塊，用于W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)。
[0022] 優(yōu)選地，所述調(diào)制模塊，包括：
[0023] 劃分單元，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列；
[0024] 生成單元，用于按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到 所述原始圖像信號(hào)中，使所述原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。
[0025] 一種可見(jiàn)光通信接收裝置，包括：
[0026] 拍攝模塊，用于采集調(diào)制圖像信號(hào)；
[0027] 解調(diào)模塊，用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信 息。
[00%]優(yōu)選地，所述解調(diào)模塊，包括：
[0029] 掃描單元，用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)；
[0030] 組合單元，用于解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖 像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>[0031 ] -種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，包括：
[0032] 可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置和可見(jiàn)光通信接收裝置；
[0033] 所述光通信發(fā)送裝置用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成 調(diào)制圖像信號(hào)，并W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)；
[0034] 所述可見(jiàn)光通信接收裝置用于采集調(diào)制圖像信號(hào)，并逐行掃描所述調(diào)制圖像信 號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。
[0035] 優(yōu)選地，
[0036] 所述可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列，按照所 述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信號(hào)中，使所述原 始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)；
[0037] 所述可見(jiàn)光通信接收裝置用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信 號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列 組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>[0038] 由上可見(jiàn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，由于是將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始 圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)，然后W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)，那么在解 調(diào)所傳輸?shù)耐ㄐ判畔r(shí)，無(wú)需拍攝到完整的圖像帖，只要采集到該調(diào)制圖像信號(hào)中的行，就 可W解調(diào)出該行所傳輸?shù)耐ㄐ判畔?，可W降低對(duì)于可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的時(shí)間同步的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0040] 圖1為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信接收裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí) 施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0046] 本發(fā)明的目的是通過(guò)對(duì)可視圖像承載信息W及成像檢測(cè)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基 于圖像可見(jiàn)光信號(hào)的通信，并能夠有效降低接收端對(duì)時(shí)間同步、圖像帖同步W及空間同步 的要求，提高通信效率與性能。
[0047] 在運(yùn)里，時(shí)間同步是指在時(shí)域上順序傳輸?shù)男畔⒃谑瞻l(fā)雙方之間的同步，即同步 后接收端能夠在時(shí)域上準(zhǔn)確的依次提取出信息。而帖同步是指接收端能夠逐帖接收，由于 發(fā)送端是W圖像帖為單位時(shí)序發(fā)送的（如每秒60帖圖像），帖同步后，接收端的成像設(shè)備在 拍攝時(shí)即能夠在時(shí)域上控制曝光時(shí)段，拍攝到完整的一帖，而不是隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)段拍攝 (可能拍攝到多帖圖像的疊加）。
[0048] 圖1為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
[0049] 參照?qǐng)D1所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可見(jiàn)光通信方法，包括如下步驟：
[0050] SlOl:將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)；
[0051] 在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成 調(diào)制圖像信號(hào)，可W包括:將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列;按照所述原始圖像信 號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信號(hào)中，使所述原始圖像信號(hào)的 每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。
[0052] 本發(fā)明的基本原理是通過(guò)將圖像在二維空間上按行進(jìn)行劃分，將所傳輸?shù)耐ㄐ判?息逐行嵌入，即利用每行圖像的可見(jiàn)光信號(hào)承載相同的信息;使得接收端可W通過(guò)成像采 集得到可見(jiàn)光信號(hào)，將信號(hào)能量按行累積，提取出每一行圖像承載的信息，實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程。
[0053] 按行累積是指將一整行的信號(hào)進(jìn)行累積，累積可理解為一種信息的綜合，目的是 最大程度上提升信息判決的準(zhǔn)確度（當(dāng)圖像個(gè)別位置出現(xiàn)干擾或噪聲時(shí)，不至于判決錯(cuò) 誤），因此正是由于每行的信息相同，才可W將每行累積（綜合)后進(jìn)行信息的提取。運(yùn)樣每 像信號(hào)用一個(gè)二維矩罔 J坐標(biāo)對(duì)應(yīng)圖像的二維空間位 行得到獨(dú)立的信息，從而在行方向上(逐行)形成一個(gè)信息序列。[0054]具體的，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，將傳輸信息逐行調(diào)制在原始圖像上時(shí)，原始的一帖圖
置。傳輸信息序列表示： 3每行調(diào)制相同的信息bk可得 到調(diào)制后的一帖圖像信 §續(xù)通信時(shí)可認(rèn)為信息序列的 長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于圖像的行避 于調(diào)制，依次類推。
[0化5] S102:W 逐行 3
[0056] 具體的，在將- I入顯示設(shè)備顯示發(fā)送時(shí)，在 顯示設(shè)備中，圖像信號(hào)通常W帖為單位逐帖顯示，而當(dāng)顯示設(shè)備采用行掃描的方式刷新圖 像時(shí)，每一帖圖像實(shí)際上是逐行呈現(xiàn)的，運(yùn)時(shí)信息的發(fā)送也同樣W行為單位。
[0057] 在現(xiàn)有技術(shù)中，通常的調(diào)制方式是W-帖完整的圖像為單位設(shè)計(jì)的，即每帖圖像 獨(dú)立的承載一段信息，好處是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，便于由靜態(tài)的一帖圖片推廣到連續(xù)的多帖傳輸。運(yùn) 時(shí)完成帖同步就相當(dāng)于完成了時(shí)間同步，或者說(shuō)帖同步后接收方就能夠在時(shí)域上準(zhǔn)確的依 次獲取信息。而由于顯示發(fā)送端的圖像逐行掃描刷新原理所限，準(zhǔn)確的帖同步在成像時(shí)是 較難實(shí)現(xiàn)的，常常會(huì)拍攝到多帖的疊加或者帖間過(guò)度。
[005引而本申請(qǐng)實(shí)施例中，由于顯示設(shè)備通常采用行掃描的方式實(shí)現(xiàn)圖像帖的刷新，因 此逐行調(diào)制信息無(wú)需發(fā)送端與接收端圖像帖同步，即無(wú)需在時(shí)域上獲取完整的逐帖圖像， 從而大大降低了通信系統(tǒng)時(shí)間同步的要求和難度(不用準(zhǔn)確的帖同步）。
[0059] 由上可見(jiàn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，由于是將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始 圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)，然后W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)，那么在解 調(diào)所傳輸?shù)耐ㄐ判畔r(shí)，無(wú)需拍攝到完整的圖像帖，只要采集到該調(diào)制圖像信號(hào)中的行，就 可W解調(diào)出該行所傳輸?shù)耐ㄐ判畔?，可W降低對(duì)于可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的時(shí)間同步的要求。
[0060] 圖2為本發(fā)明提供的另一種可見(jiàn)光通信方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
[0061] 參照?qǐng)D2所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可見(jiàn)光通信方法，包括如下步驟：
[0062] S201:采集調(diào)制圖像信號(hào)；
[0063] 在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述調(diào)制圖像信號(hào)是將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖 像信號(hào)中生成的。在采集所述調(diào)制圖像信號(hào)時(shí)，是利用成像設(shè)備對(duì)圖像信號(hào)顯示產(chǎn)生的可 見(jiàn)光信號(hào)進(jìn)行成像檢測(cè)和采集的。
[0064] S202:逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。
[0065] 本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)送端將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦星度腼@示設(shè)備顯示的圖像中，利 用顯示設(shè)備顯示嵌入（調(diào)制）信息后的圖像信號(hào)，從而利用其可見(jiàn)光信號(hào)發(fā)送該通信信息； 接收端利用成像設(shè)備對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行采集，基于成像采集得到可見(jiàn)光信號(hào)，將圖像信號(hào)逐 行累積后，提取所述通信信息。
[0066] 在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中 的通信信息，可W包括:逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào);解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信 息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)?通信信息。
[0067] 具體的，化信號(hào)亮麼調(diào)制為例，可對(duì)接收信號(hào)亮度矩陣逐行求和得到：
[006引
[00例此時(shí)即可從Sk中對(duì)應(yīng)得到bk。
[0070] 當(dāng)采用不同的調(diào)制方式時(shí)，逐行累積也對(duì)應(yīng)采取不同的計(jì)算方式，如采用RGB顏色 調(diào)制時(shí)可對(duì)RGB分量進(jìn)行求和。
[0071] 舉例說(shuō)明，本申請(qǐng)實(shí)施例可采用如下光強(qiáng)(亮度)調(diào)制方案:對(duì)于一串用'0/1'表示的比 特序列，在發(fā)送比特' 1'時(shí)亮度增加20%，發(fā)送'0'時(shí)亮度降低20%，如巧
表示亮度，那么信息序列中bk則可表示為：
實(shí)際中的調(diào)制方 式不局限于亮度調(diào)制，信號(hào)采用怎樣的調(diào)制，本方案中就采用對(duì)應(yīng)的具體計(jì)算方式，均可適 用于本方案逐行調(diào)制的方法。
[0072] 由于接收是通過(guò)成像拍攝實(shí)現(xiàn)的，拍攝的曝光時(shí)段決定了接收到的圖像內(nèi)容，如 果長(zhǎng)時(shí)間的曝光會(huì)使得時(shí)段內(nèi)的各帖圖像疊加混淆，無(wú)法再分別解析。從而接收端必須實(shí) 現(xiàn)拍攝曝光時(shí)段與各帖刷新顯示的同步，才能夠有效接收到發(fā)送的每一帖圖像內(nèi)容。
[0073] 一般來(lái)說(shuō)，只要接收端已知帖速率，使得曝光時(shí)間小于一帖圖像的顯示時(shí)間（60帖 每秒時(shí)，每帖的顯示時(shí)間即為1/60秒），并使得曝光時(shí)段不橫跨兩帖，就能夠?qū)崿F(xiàn)帖同步，進(jìn) 行逐帖拍攝。然而控制曝光時(shí)段不橫跨兩帖并不容易做到，同時(shí)由于行掃描的原因，容易拍 攝得到不完整的圖像，即只有部分行（圖像上半部分）已經(jīng)顯示當(dāng)前帖，另一部分（圖像下半 部分)行仍是上一帖圖像。運(yùn)時(shí)畫(huà)面雖然不完整，但絕大多數(shù)行都是完整的，因此不影響信 息的提取。運(yùn)時(shí)當(dāng)前帖雖然不完整(沒(méi)有得到所有信息），但可W在下一次拍攝時(shí)被補(bǔ)充完 整。而傳統(tǒng)的信息嵌入方案如果沒(méi)有拍攝到完整的一帖圖像，信息是無(wú)法獲取的。
[0074] 傳統(tǒng)方案需要在二維空間上較嚴(yán)格的實(shí)現(xiàn)空間同步，而本方案由于具有逐行調(diào)制 的特性，對(duì)列方向上的誤差不敏感，接收端得到采集到的二維圖像信號(hào)后，只需按行方向逐 行累積(求和），即可得到一維的、順序承載信息的信號(hào)序列。因此接收端只需要得到行的方 向，避免了信息提取時(shí)整個(gè)圖像二維空間上收發(fā)端嚴(yán)格的空間同步。
[0075] 由上可見(jiàn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，由于是將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始 圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)，然后W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)，那么在解 調(diào)所傳輸?shù)耐ㄐ判畔r(shí)，無(wú)需拍攝到完整的圖像帖，只要采集到該調(diào)制圖像信號(hào)中的行，就 可W解調(diào)出該行所傳輸?shù)耐ㄐ判畔?，可W降低對(duì)于可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的時(shí)間同步和空間同步 的要求。
[0076] 圖3為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0077] 參照?qǐng)D3所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置，包括：
[0078] 調(diào)制模塊1，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像 信號(hào)；
[0079] 優(yōu)選地，所述調(diào)制模塊1，包括：
[0080] 劃分單元，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列；
[0081] 生成單元，用于按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到 所述原始圖像信號(hào)中，使所述原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。
[0082] 顯示模塊2,用于W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)。
[0083] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例的可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置可W采用上述方法實(shí)施例中的可 見(jiàn)光通信方法，可W用于實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的全部技術(shù)方案，其各個(gè)功能模塊的功能 可W根據(jù)上述方法實(shí)施例中的方法具體實(shí)現(xiàn)，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參照上述實(shí)施例中的相關(guān) 描述，此處不再寶述。
[0084] 圖4為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信接收裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0085] 參照?qǐng)D4所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可見(jiàn)光通信接收裝置，包括：
[0086] 拍攝模塊3，用于采集調(diào)制圖像信號(hào)；
[0087] 解調(diào)模塊4,用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信 息。
[0088] 優(yōu)選地，所述解調(diào)模塊4，包括：
[0089] 掃描單元，用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)；
[0090] 組合單元，用于解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖 像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>[0091] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例的可見(jiàn)光通信接收裝置可W采用上述方法實(shí)施例中的可 見(jiàn)光通信方法，可W用于實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的全部技術(shù)方案，其各個(gè)功能模塊的功能 可W根據(jù)上述方法實(shí)施例中的方法具體實(shí)現(xiàn)，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參照上述實(shí)施例中的相關(guān) 描述，此處不再寶述。
[0092] 圖5為本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0093] 參照?qǐng)D5所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，包括：
[0094] 可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置5和可見(jiàn)光通信接收裝置6;
[0095] 所述光通信發(fā)送裝置5用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生 成調(diào)制圖像信號(hào)，并W逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)；
[0096] 所述可見(jiàn)光通信接收裝置6用于采集調(diào)制圖像信號(hào)，并逐行掃描所述調(diào)制圖像信 號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。
[0097] 優(yōu)選地，
[0098] 所述可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置5用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列，按照 所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信號(hào)中，使所述 原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)；
[0099] 所述可見(jiàn)光通信接收裝置6用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像 信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序 列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>[0100] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)可W采用上述方法實(shí)施例中的可見(jiàn)光 通信方法，可W用于實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的全部技術(shù)方案，其各個(gè)功能模塊的功能可W 根據(jù)上述方法實(shí)施例中的方法具體實(shí)現(xiàn)，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參照上述實(shí)施例中的相關(guān)描 述，此處不再寶述。
[0101] 由上可見(jiàn)，本發(fā)明提出的基于逐行調(diào)制與檢測(cè)的可見(jiàn)光成像通信方法及系統(tǒng)，主 要特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)包括：
[0102] 通過(guò)逐行調(diào)制的設(shè)計(jì)，W行為單位承載信息，在顯示設(shè)備W行掃描的方式顯示圖 像信號(hào)時(shí)，避免了時(shí)域上收發(fā)雙方的圖像帖同步，大大降低了通信中時(shí)間同步的要求。
[0103] 而接收端在信息提取時(shí)，在二維空間上只需要確定行的方向，即可對(duì)信號(hào)逐行累 積，得到承載信息序列的一維信號(hào)序列，收發(fā)雙方無(wú)需準(zhǔn)確的二維空間同步，大大降低了空 間同步對(duì)通信的影響。
[0104] 本發(fā)明中的做法與傳統(tǒng)可見(jiàn)光成像通信方法有所不同：
[0105] (1)在整個(gè)圖像二維空間上，傳統(tǒng)可見(jiàn)光成像通信在信息嵌入W及提取時(shí)，均需要 同時(shí)利用行坐標(biāo)和列坐標(biāo)確定某一區(qū)域承載的信息；而本發(fā)明中相同行坐標(biāo)區(qū)域（比如同 為第n行)承載的信息相同，每行承載相同的信息。運(yùn)樣就可W利用一整行來(lái)進(jìn)行信息的提 取(判決）。一行一行的進(jìn)行信息提取，就能夠得到前面提到的若干優(yōu)勢(shì)。本方案中信息均指 需要通信傳輸?shù)膬?nèi)容，通常W比特(bit)為基本單位。只需要確定行方向即可壓縮為一維信 息序列，降低了二維空間同步的復(fù)雜度。
[0106] (2)傳統(tǒng)成像通信利用一帖完整的圖像為單位承載信息；而本發(fā)明中允許W行為 單位承載信息，在顯示設(shè)備采用行掃描的方式實(shí)現(xiàn)圖像帖刷新時(shí)，在時(shí)域上無(wú)需實(shí)現(xiàn)圖像 帖同步，降低了時(shí)間同步的要求。
[0107] 需要說(shuō)明的是，本方案在應(yīng)用于動(dòng)態(tài)圖像時(shí)，實(shí)際上圖像內(nèi)容動(dòng)態(tài)與否并不關(guān)鍵， 關(guān)鍵的是傳輸內(nèi)容是隨著畫(huà)面刷新(靜態(tài)圖像同樣會(huì)刷新，只不過(guò)是刷新相同的內(nèi)容)不停 變化的。接收端一次成像(拍攝)得到的各行可能屬于不同的圖像帖，此時(shí)需要得到該帖的 每一行，但并不要求一次成像的第一行出現(xiàn)到最后一行消失的時(shí)間段內(nèi)得到完整的所有 行，而是可W多次成像得到，每次的成像都不完整但信息的提取是完整連續(xù)的。
[0108] 為了描述的方便，描述W上裝置時(shí)W功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本 申請(qǐng)時(shí)可W把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。
[0109] 本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部 分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或 系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所W描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法 實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。W上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為 分離部件說(shuō)明的單元可W是或者也可W不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可W是或 者也可W不是物理單元，即可W位于一個(gè)地方，或者也可W分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？蒞根 據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可W理解并實(shí)施。
[0110] 專業(yè)人員還可W進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元 及算法步驟，能夠W電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和 軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。運(yùn)些 功能究竟W硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè) 技術(shù)人員可W對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是運(yùn)種實(shí)現(xiàn)不應(yīng) 認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0111] 結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可W直接用硬件、處理器執(zhí) 行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可W置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存 儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0112] 對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)運(yùn)些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的 一般原理可W在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的運(yùn)些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可見(jiàn)光通信方法，其特征在于，包括： 將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)； 以逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始 圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)，包括： 將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列； 按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信號(hào) 中，使所述原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。3. -種可見(jiàn)光通信方法，其特征在于，包括： 采集調(diào)制圖像信號(hào)； 逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所 述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息，包括： 逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)； 解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序 號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?. -種可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置，其特征在于，包括： 調(diào)制模塊，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制圖像信號(hào)； 顯示模塊，用于以逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制模塊，包括： 劃分單元，用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列； 生成單元，用于按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述 原始圖像信號(hào)中，使所述原始圖像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)。7. -種可見(jiàn)光通信接收裝置，其特征在于，包括： 拍攝模塊，用于采集調(diào)制圖像信號(hào)； 解調(diào)模塊，用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述解調(diào)模塊，包括： 掃描單元，用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)； 組合單元，用于解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信 號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列組合為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?. 一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，其特征在于，包括： 可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置和可見(jiàn)光通信接收裝置； 所述光通信發(fā)送裝置用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒅鹦姓{(diào)制到原始圖像信號(hào)中，生成調(diào)制 圖像信號(hào)，并以逐行掃描的方式顯示所述調(diào)制圖像信號(hào)； 所述可見(jiàn)光通信接收裝置用于采集調(diào)制圖像信號(hào)，并逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解 調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)中的通信信息。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述可見(jiàn)光通信發(fā)送裝置用于將所傳輸?shù)耐ㄐ判畔澐譃槎鄠€(gè)信息序列，按照所述原 始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每個(gè)信息序列嵌入到所述原始圖像信號(hào)中，使所述原始圖 像信號(hào)的每行嵌入一個(gè)信息序列，生成調(diào)制圖像信號(hào)； 所述可見(jiàn)光通信接收裝置用于逐行掃描所述調(diào)制圖像信號(hào)，解調(diào)所述調(diào)制圖像信號(hào)的 每行中的信息序列，并按照所述原始圖像信號(hào)的每行的行序號(hào)，將每行中的信息序列組合 為所傳輸?shù)耐ㄐ判畔ⅰ?br>【文檔編號(hào)】H04B10/516GK105846898SQ201610338895
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】沈智翔, 張效義, 唐燕群, 于宏毅, 胡赟鵬, 姚祥文, 沈彩耀
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)