编码光分量的调制制造技术

将编码光分量调制到各自具有不同调制频率的多个信道中的一个上的发射光中。光中的调制导致接收相机经历由于多个帧的顺序捕获所致的表观时间频率和由于每一个帧内的空间部分的顺序曝光所致的表观空间频率。每一个信道可以由相机的检测模块基于对应于相应调制频率的表观时间和空间频率的值的相应组合来检测。检测模块具有作为表观时间频率的函数而变化的每一个信道上的相应响应。用于调制编码光分量的信道选自具有以下性质的预确定集合之中：每一个信道上的检测模块的响应将具有基本上在每一个其它信道的表观时间频率处的最小值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于将编码光调制到从一个或多个照明设备发射的光中的调制频率的分配。
技术介绍
编码光是指其中信号嵌入在由照明器发射的可见光中的技术。光因此包括用于光照诸如房间之类的目标环境的可见光照贡献（典型地，光的主要目的），以及用于将信息提供到环境中的嵌入式信号二者。为了这样做，以某个或某些调制频率来调制光。在一些最简单的情况中，信号可以包括调制到来自给定照明器的光中的单个波形或甚至单个谐波。由多个照明器中的每一个发射的光可以利用在那些照明器之中唯一的不同相应调制频率来调制，并且调制频率然后可以充当照明器或其光的标识符。例如这可以使用在投用阶段中以标识来自每一个照明器的贡献，或者在操作期间可以用于标识照明器以便控制它。在另一示例中，通过将标识符映射到照明器的已知位置或与位置相关联的信息，标识可以用于导航或其它基于位置的功能性。在其它情况中，包括更复杂的数据的信号可以嵌入在光中。例如使用频率键控，给定照明器可操作成在两个（或更多）不同调制频率上进行发射并且通过在不同调制频率之间切换来传送数据位（或更一般地，符号）。如果在相同环境中存在进行发射的多个这样的照明器，则每一个可以布置成使用不同的相应多个频率以执行其相应键控。可以使用正常“滚动快门”类型相机来检测编码光，如通常集成到比如移动电话或平板电脑那样的移动设备中的那样。在滚动快门相机中，相机的图像捕获元件被划分成多条线（典型地，水平线，即行），其依次逐线曝光。也就是说，为了捕获给定帧，第一条线首先暴露于目标环境中的光，然后在略微较晚的时间处使序列中的下一条线曝光，等等。典型地，序列以横跨帧的次序“滚动”，例如在行中顶部到底部，因而名为“滚动快门”。当用于捕获编码光时，这意味着帧内的不同线在不同时间处捕获光并且因此，如果线速率相对于调制频率足够高，则在调制波形的不同阶段处捕获光。因此，可以检测到光中的调制。EP2,503,852描述了滚动快门类型技术可以如何不仅用于检测由编码光分量信令的身份或数据，而且在其中存在来自不同照明器的环境中所存在的多个编码光分量的情况中用于检测单独编码光分量的空间足迹。也就是说，可以根据所捕获的图像内的空间坐标（例如根据笛卡尔x和y像素坐标）来确定单独分量的幅度，其从来自其它一个或多个分量的贡献之中分离。例如，投用技术员仅需要使他或她的设备的相机指向目标环境中的场景，并且因此可以确定来自每一个照明器的单独贡献。
技术实现思路
检测来自编码光分量的信息（诸如其空间足迹）涉及多个帧之上的线序列（或更一般地，空间部分）的捕获。将合期望的是能够检测仅相对小数目的帧内的编码光分量。根据本公开，这可以通过将调制频率布置成选自预确定的频率的最优分离集合之中而实现，每一个预确定的频率限定相应信道。通过使用滚动快门过程等，相机将经历由于多个帧的顺序捕获所致的表观时间频率和由于每一帧内的空间部分的顺序曝光所致的表观空间频率。给定调制频率对应于将由相机经历的表观空间和时间频率的相应组合。另外，检测过程将具有每一个信道上的某个特性响应。响应是表观时间频率的函数，但是响应的形状还部分地是空间频率选择性的效果。这可以通过指出每一个信道上的响应将包括表观时间频率域中的“盲点”并且布置调制频率使得一个信道的表观时间频率落在另一信道的盲点中来进行利用。因此信道之间的干扰可以降低，并且给定编码光分量在相比于原本可能已经要求的相对更小数目的帧中区分。因而根据本文所公开的一个方面，提供一种传送装置，包括用于控制光源发射光的输出，以及配置成将编码光分量调制到各自具有不同相应调制频率的多个信道中的所选一个上的光中的控制器。控制器配置有从具有以下性质的预确定集合之中选择的所述一个信道：每一个所述信道上的检测模块的响应将具有基本上在每一个其它所述信道的表观时间频率处的最小值。在实施例中，装置可以包括用于控制多个照明设备的输出；以及配置成将相应编码光分量调制到从每一个光源发射的光中的一个或多个控制器，每一个在各自具有不同相应调制频率的信道的预确定集合的相应一个上。在可替换或附加的实施例中，控制器可以配置成将多个编码光分量调制到从所述光源发射的光中，每一个在各自具有不同相应调制频率的信道的预确定集合的相应一个上。根据本文所公开的另一方面，提供一种接收设备，包括：用于从相机接收图像数据的输入，其中光中的调制将使相机经历由于多个帧的接连捕获所致的表观时间频率；以及检测模块，其配置成检测调制到各自具有不同相应调制频率的多个相应信道上的光中的编码光分量，不同相应调制频率配置成基于表观时间而分离出每一个信道。相机还可以经历由于每一帧内的空间部分的顺序曝光所致的表观空间频率，并且检测模块可以配置成基于对应于相应调制频率的表观时间和空间频率的值的相应组合而选择性地接收每一个信道。在每一个所述信道上，检测模块具有作为表观时间频率的函数而变化的相应响应，并且包括基于表观空间频率的选择性接收的效果；并且每一个所述信道上的检测模块的响应具有基本上在每一个其它所述信道的表观时间频率处的最小值。根据本文所公开的另外的方面，可以提供一种系统，包括传送装置和接收设备。根据又一方面，可以提供一种计算机程序产品，其体现在计算机可读存储介质上并且配置成以便在执行时施行传送装置和/或接收设备的操作。在实施例中，检测模块的响应可以取决于在其之上检测编码光分量的数个顺序捕获的帧，并且预确定集合可以布置成具有针对所述数目的帧的所述性质。例如预确定集合的调制频率可以基本上配置为：其中是调制频率，是以其捕获帧的速率，N是要在其之上检测编码光分量的顺序捕获的帧的数目，并且k是除N之外的整数。在另外的实施例中，响应可以在表观空间频率域中具有宽度并且在表观时间频率域中具有宽度，并且每一个信道上的调制频率可以通过至少表观空间频率域中的和表观时间频率域中的而从每一个其它信道分离。在另外的实施例中，检测模块可以包括配置成选择信道的表观空间频率的滤波器，以及布置成选择表观时间频率的时间累积功能；其中响应可以包括滤波器和时间累积功能的效果。例如所述滤波器可以包括加博滤波器并且时间累积功能可以通过以下描述：其中是表观时间频率并且N是要在其之上检测编码光分量的顺序捕获的帧的数目。在再另外的实施例中，检测模块可以配置成检测N个所述顺序捕获的帧的第一分组之上的编码光分量，以及然后执行N个所述顺序捕获的帧的一个或多个另外的分组中的每一个之上的检测的更新实例，其中分组可以在时间上重叠，包含一些相同帧。附图说明为了更好地理解本文所公开的实施例并且示出它们可以如何付诸实践，通过示例的方式参照附图，其中：图1a示意性地图示了包括照明系统和相机的空间，图1b是用于传送编码光的装置的示意性框图，图1c是具有用于接收编码光的相机的设备的示意性框图，图1d示意性地图示了滚动快门相机的图像捕获元件，图1e示意性地图示了通过滚动快门对调制光的捕获，图1f是滚动快门捕获过程的示例时序图，图2示意性地图示了随时间捕获的本文档来自技高网...

【技术保护点】
传送装置，包括：用于控制光源（4i）发射光的输出，其中光中的调制将导致接收相机（16）经历由于多个帧的顺序捕获所致的表观时间频率和由于每一个帧内的空间部分的顺序曝光所致的表观空间频率；以及配置成经由所述输出将编码光分量调制到各自具有不同相应调制频率的多个信道中的所选一个上的光中的控制器（10），每一个信道将由相机的检测模块（18）基于对应于相应调制频率的表观时间频率和表观空间频率的值的相应组合来检测，检测模块具有作为表观时间频率的函数而变化的每一个信道上的相应响应；并且其中控制器配置有从具有以下性质的预确定集合之中选择的所述一个信道：每一个所述信道上的检测模块的响应将具有基本上在每一个其它所述信道的表观时间频率处的最小值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.23 EP 13177566.01.传送装置，包括：
用于控制光源（4i）发射光的输出，其中光中的调制将导致接收相机（16）经历由于多个帧的顺序捕获所致的表观时间频率和由于每一个帧内的空间部分的顺序曝光所致的表观空间频率；以及
配置成经由所述输出将编码光分量调制到各自具有不同相应调制频率的多个信道中的所选一个上的光中的控制器（10），每一个信道将由相机的检测模块（18）基于对应于相应调制频率的表观时间频率和表观空间频率的值的相应组合来检测，检测模块具有作为表观时间频率的函数而变化的每一个信道上的相应响应；并且
其中控制器配置有从具有以下性质的预确定集合之中选择的所述一个信道：每一个所述信道上的检测模块的响应将具有基本上在每一个其它所述信道的表观时间频率处的最小值。
2.权利要求1的装置，包括：
用于控制多个照明源（4i，4ii）的输出，包括用于控制所述光源的所述输出；以及
配置成经由所述输出将相应编码光分量调制到从每一个光源发射的光中的至少包括所述控制器的一个或多个控制器（10），每一个在各自具有不同相应调制频率的信道的预确定集合的相应一个上。
3.权利要求1或2的装置，其中：
控制器（10）配置成将多个编码光分量调制到从所述光源（4i）发射的光中，每一个在各自具有不同相应调制频率的信道的预确定集合的相应一个上。
4.任何前述权利要求的装置，其中检测模块（18）的响应取决于在其之上检测编码光分量的数个顺序捕获的帧，并且预确定集合布置成具有针对所述数目的帧的所述性质。
5.权利要求4的装置，其中预确定集合的调制频率基本上配置为：
其中是调制频率，是以其捕获帧的速率，N是要在其之上检测编码光分量的顺序捕获的帧的数目，并且k是除N之外的整数。
6.任何前述权利要求的装置，其中响应在表观空间频率域中具有宽度并且在表观时间频率域中具有宽度，并且每一个信道上的调制频率通过至少表观空间频率域中的和表观时间频率域中的而从每一个其它信道分离。
7.一种接收设备，包括：
用于从相机（16）接收图像数据的输入，其中光源所发射的光中的调制将导致相机经历由于多个帧的接连捕获所致的表观时间频率；以及
检测模块（18），其配置成检测调制到各自具有不同相应调制频率的多个相应信道上的光中的编码光分量，不同相应调制频率配置成基于表观时间频率而分离出每一个信道；
其中在每一个所述信道上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：FJ德布鲁伊恩，SJJ尼斯森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL