用于传送和接收可见光数据的装置和方法制造方法及图纸

一种用于接收可见光数据的装置，包括：图像获取器，被配置为获取包括色彩代码的图像，色彩代码包括数据区域和基准区域；检测器，被配置为在所获取的图像中检测具有与色彩代码相对应的形状的对象，确定对象中的基准候选区域，并且通过比较基准区域的属性信息和所确定的基准候选区域来将对象确定为色彩代码；以及解调器，被配置为从数据区域解调可见光数据。

Device and method for transmitting and receiving visible light data

A device for receiving, visible data comprises an image acquisition device is configured to obtain images including color code, color code includes a data area and a reference area; detector is configured to detect the object with the corresponding color code in the shape of the acquired image, determine the object reference candidate region and, by comparing the reference area attribute information and the identified candidate regions to determine the object of reference for color code; and a demodulator is configured from the data area visible data demodulation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传送和接收可见光数据的装置和方法
本公开涉及用于传送和接收可见光数据的方法和装置以及存储实现用于传送和接收可见光数据的方法的程序的计算机可读记录介质。
技术介绍
可见光数据通信系统是通过使用可见光作为载波来传送/接收数据的系统。可见光数据通信系统可以包括通过使用诸如白色发光二极管(LED)这样的单色光源发射光的系统或者通过使用诸如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三色LED这样的光源的组合来发射白光的系统。通过使用RGBLED的组合来发射光的系统可以比通过使用白色LED来发射光的系统进行更高速度的信息传送。因为RGBLED在光学调制中比白色LED具有更高的响应速度，并且RGBLED中的每个可以被调制成不同类型的信息，所以通过使用RGBLED的组合来发射光的系统可以比通过使用白色LED来发射光的系统进行更高速度的信息传送。通过使用不同色彩的光源来传送不同类型的信息的方案在本文中将被称为色彩复用方案或者波长复用方案。日本公开专利发布号2008-252570(在下文被称为专利文献1)公开了一种色度坐标编码方案(或者色移键控(colorshiftkeying，CSK)方案)作为色彩复用方案的应用。CSK是在色度坐标上自由地设置信号点并且对每个信号点分配随机比特流以根据发射光色彩来传送信息的方案。CSK可以自由地设置发射光色彩或者传送速率，并且具有如下优点：与一般的色彩复用方案相比，针对光传播路径上的噪声或衰减的影响是健壮的。图1是例示基于CSK的可见光通信方法的图。参考图1，在色度坐标上设置四个信号点，并且对每个信号点设置2比特(2-bit)输入信号00、01、10或者11。传送装置将可见光数据转换成所设置的基于2比特的信号点中的任何一个。也就是说，传送装置可以通过使用色度坐标上的信号点坐标(x，y)来表示2比特数据。通过使用色度坐标上的信号点坐标来表示2比特数据的方案可以比作对2比特输入分配一个符号的正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying，QPSK)方案。传送装置将信号点坐标(x，y)转换成表示三色LED的发射强度的值(R，G，B)。例如，信号点坐标(xi，yi)与发射强度(R，G，B)之间的关系由下面的等式1所定义。等式1xi＝R*xB+G*xG+B*xByi＝R*yB+G*yG+B*yBR+G+B＝1在等式1中，三个点(xR，yR)、(xG、yG)和(xB、yB)表示RGB三色LED光源的发射光色彩在色度坐标上的位置。当三色LED光源以由等式1所确定的发射强度(R，G，B)同时发射光时，生成与信号点坐标(xi，yi)相对应的色彩的信号光。接收装置可以通过使用具有与信号光的三种RGB色彩相对应的光敏度的光电二极管(PD)来获取接收光的强度(R，G，B)。通过根据等式1将所获取的接收光的强度(R，G，B)逆转换成坐标点(x，y)来获得所接收的信号点。接收装置通过将所接收的信号点(x，y)逆转换成预先分配给所接收的信号点的比特流对可见光数据进行解调。图2是例示将数据映射到色度坐标上四个信号点中的任何一个的CSK方案的图。在本文中，如图2的示例中那样，将数据映射到色度坐标上四个信号点中的任何一个的CSK方案(被称作符号映射)将被称作4CSK方案。如图3中所例示的那样，信号点的数量可以随机地设置为8CSK和16CSK。在8CSK中，可以以多达3比特/符号来传送信息，并且在16CSK中，可以以多达4比特/符号来传送信息。随着色度坐标上的信号点的数量增加，因为可以由1个符号传送的信息量增加，所以可以提高其传送速率。另外，例如，CSK具有保障色度坐标中的通信连接性以及因为其总体发射强度一致而抑制由亮度变化所引起的闪烁等各种优点。日本公开专利发布号2014-116706(在下文中被称作专利文献2)公开了一种系统，在该系统中，诸如显示装置这样的传送装置将CSK通信色彩信息(CSK代码)传送到诸如相机这样的接收装置。另外，专利文献2采用二维(2D)色彩代码，其中，在CSK代码中二维地部署多个色彩信息。以这种方式，通过空分复用(spacedivisionmultiplexing，SDM)来提高每帧(图像)的传送速率的CSK方案在本文中将被称为SDM-CSK方案。在专利文献2中，显示装置以预先确定的帧速率来连续地显示SDM-CSK代码，并且相机捕获所显示的SDM-CSK代码的移动图像，从而获得预先确定的传送速率。图3是例示作为2D色彩代码的SDM-CSK代码的示例的图。因为图3中所例示的代码在单元格(cell)的数量和信号点的数量(基准色彩的数量)等方面不同，所以所例示的代码在信息传送速率方面不同。例如，当显示器帧速率为15fps时，在单元格的数量对应于4×4并且信号点的数量为4的SDM-CSK代码4×4SDM-4CSK中，可以获得480bps的传送速率，并且在单元格的数量对应于64×64并且信号点的数量为16的SDM-CSK代码64×64SDM-16CSK中，可以获得240kbps的传送速率。然而，当如专利文献2中那样在显示器与相机之间进行通信时，由于干涉光的影响或者显示器或相机的色彩属性，在所接收到的色度坐标中可能出现误差。也就是说，传送装置所预期的色度坐标可能与由接收装置所识别的色度坐标不同。专利文献2公开了一种通过使用具有已知色彩布置的基准单元格来校正色彩的方法。详细地，基准色彩以预先确定的次序布置的基准单元格可以部署在SDM-CSK代码中的多个位置处。例如，基准色彩布置是指示哪些基准色彩重复多少次并且以什么次序来部署的信息。另外，基准色彩对应于色度坐标上四个信号点的色彩。专利文献2基于从基准单元格所识别的色度坐标，对SDM-CSK代码的数据区域进行解调。另外，当从顶部和底部基准单元格所识别的色度坐标彼此不同时，专利文献2在其间执行线性内插，以生成基准色彩并且对数据区域进行解调。通过根据线性内插来生成基准色彩，专利文献2校正可能是由干涉光或者显示器或相机的色彩属性所引起的误差。日本专利发布号4337879(在下文称作专利文献3)也指示，当信息由多色2D条形码(非CSK代码)传送时，由于显示器或者相机的色彩属性差异，可能在所接收到的数据中出现误差。专利文献3公开了一种解决在所接收到的数据中出现误差的问题的方法，该方法通过由传送装置生成表示色调的基准点或者表示在多色2D条形码的某个点处在条形码中所使用的色调数量的比较点，并且由接收装置参考由基准点所表示的色调来校正所捕获到的图像的色调。在专利文献2和3中所描述的显示器和相机之间的通信中，诸如SDM-CSK这样的2D色彩代码应当在由作为接收装置的相机所捕获的图像中标识。然而，接收装置可能将与包括在图像中的2D色彩代码具有相似形状的另一个对象错误地识别为2D色彩代码。另外，当从图像中所检测到的2D色彩代码在未以预先设置的方向部署的情况下被拍摄时，接收装置无法对来自2D色彩代码的数据进行准确地解调。在显示器与相机之间的传统通信中，当传送装置改变在可见光通信中所使用的诸如2D色彩代码的单元格的数量或者信号点的数量这样的参数时，接收装置无法对2D色彩代码进行调制。已经设计了独立于2D色彩代码向接收装置通知参数的方法，以便分析所改变的参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接收可见光数据的装置，所述装置包含：图像获取器，其被配置为获取包括色彩代码的图像，所述色彩代码包括数据区域和基准区域；检测器，其被配置为在所获取的图像中检测具有与所述色彩代码相对应的形状的对象，确定所述对象中的基准候选区域，并且通过比较所述基准区域的属性信息和所确定的基准候选区域，将所述对象确定为所述色彩代码；以及解调器，其被配置为从所述数据区域解调可见光数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 JP 2014-212531;2015.09.16 KR 10-2015-011.一种用于接收可见光数据的装置，所述装置包含：图像获取器，其被配置为获取包括色彩代码的图像，所述色彩代码包括数据区域和基准区域；检测器，其被配置为在所获取的图像中检测具有与所述色彩代码相对应的形状的对象，确定所述对象中的基准候选区域，并且通过比较所述基准区域的属性信息和所确定的基准候选区域，将所述对象确定为所述色彩代码；以及解调器，其被配置为从所述数据区域解调可见光数据。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测器还被配置为：当包括在所确定的基准候选区域中的基准候选单元格的色度坐标与包括在所述属性信息中的基准单元格的色度坐标之间的相关系数大于阈值时，将所述对象确定为所述色彩代码。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测器还被配置为：当包括在所确定的基准候选区域中的基准候选单元格的色度坐标与包括在所述属性信息中的基准单元格的色度坐标之间的距离小于阈值距离时，将所述对象确定为所述色彩代码。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测器还被配置为：通过比较与包括在所确定的基准候选区域中的基准候选单元格的色度相对应的频谱和与包括在所述属性信息中的基准单元格的色度相对应的频谱，将所述对象确定为所述色彩代码。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测器还被配置为：测量由包括在所确定的基准候选区域中的基准候选单元格的色彩所表示的频谱的峰值，并且基于所测量的峰值，确定所述基准候选单元格的图案。6.一种用于传送可见光数据的装置，所述装置包含：获取器，其被配置为获取包括数据单元格的数据区域，并且通过在相对于所述数据区域的预先设置的位置处布置包括基准单元格的基准区域，生成色彩代码；以及显示器，其被配置为显示包括所生成的色彩代码的图像，其中，通过所述基准区域的属性信息来标识具有与所述色彩代码相对应的形状的至少一个对象。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述基准区域的属性信息包括下列中的至少一个：包括在所述基准区域中的基准单...

【专利技术属性】
技术研发人员：横井敦也，水野宏基，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR