采用可见光摄像机的不可见光通信的方法和系统技术方案

在一个实施例中，一种通信方法，包括：由包括可见光摄像机模块的接收设备执行接收方法，可见光摄像机模块能够撷取由发送设备的不可见光信号发射器发出的不可见光。所述接收方法包括：广播摄像机帧率；由可见光摄像机模块、以摄像机帧率撷取多个帧，其中每个帧包括多个信号脉冲的一部分的一个相应的信号脉冲所生成的一个相应的区域，不可见光信号发射器以与摄像机帧率基本相同的信号脉冲速率，发出信号脉冲；检测每个帧中的相应的区域；以及标记每个帧中相应的区域，以获得相应于信号脉冲图案的编码图案，并对编码图案进行解码，以识别出数据序列。据序列。据序列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用可见光摄像机的不可见光通信的方法和系统
[0001]本申请的背景
1.

[0002]本申请涉及不可见光通信的
，更具体地，有关采用可见光摄像机的不可见光通信的方法和系统。
[0003]2.相关技术的描述
[0004]对于可见光通信或不可见光通信，通信系统包括发送设备、接收设备及至少一处理器，该发送设备包括可见光或不可见光信号发射器，其发送具有数据序列的经编码的光脉冲，该接收设备包括摄像机，其获取相应地反映经采样的光脉冲的帧，该至少一处理器对这些帧进行处理，以获得该数据序列。然而，在采用可见光信号发射器的情况下，用户看到光脉冲时，用户的眼睛可能会感到不舒服。而在采用不可见光信号发射器的情况下，该摄像机通常为不可见光相机，这可能因而增加接收设备的额外成本。

技术实现思路

[0005]本申请的一个目的在于提出一种采用可见光摄像机的不可见光通信的方法和系统。
[0006]本申请第一方面，一种通信方法，包括：通过包括第一不可见光信号发射器的发送设备来执行发送方法。所述发送方法包括：加载具有数据序列的经编码的信号脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通信方法，包括：通过包括第一不可见光信号发射器的发送设备来执行发送方法，其中所述发送方法包括：加载具有数据序列的经编码的信号脉冲图案；扫描由接收设备广播的摄像机帧率；以及由所述第一不可见光信号发射器、以与所述摄像机帧率基本相同的信号脉冲速率，发出多个第一信号脉冲，其中所述信号脉冲图案在所述多个第一信号脉冲中重复发送。2.根据权利要求1所述的通信方法，更包括：由包括可见光摄像机模块的接收设备执行接收方法，所述可见光摄像机模块能够撷取由所述第一不可见光信号发射器发出的不可见光，其中所述接收方法包括：广播所述摄像机帧率；由所述可见光摄像机模块、以所述摄像机帧率撷取多个第一帧，其中每个第一帧包括所述多个第一信号脉冲的第一部分的一个相应的信号脉冲所生成的一个相应的第一区域；检测每个第一帧中的所述相应的第一区域；以及标记每个第一帧中的所述相应的第一区域，以获得相应于所述信号脉冲图案的第一编码图案，并对所述第一编码图案进行解码，以识别出所述数据序列。3.根据权利要求2所述的通信方法，其中所述接收方法在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前更包括以下步骤：获取以所述可见光摄像机模块的快门的曝光时间间隔进行撷取的第二帧中过曝的第二区域的可视性；以及降低所述曝光时间间隔，以使得以所述降低的曝光时间间隔进行撷取的第三帧中的第三区域的可视性高于所述第二区域的可视性；以及使用所述降低的曝光时间间隔来撷取所述第一帧。4.根据权利要求3所述的通信方法，其中所述降低的曝光时间间隔被降低，使得所述第三区域的可视性为最高。5.根据权利要求2所述的通信方法，其中所述接收方法在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前更包括以下步骤：调整所述可见光摄像机模块的白平衡，使得所述第一不可见光信号发射器所发出的不可见光的颜色更能够与可见光的颜色区别，所述可见光的颜色类似于所述第一不可见光信号发射器所发出的不可见光在中性白平衡情况下的颜色。6.根据权利要求5所述的通信方法，其中所述第一不可见光信号发射器发出的不可见光为红外线。7.根据权利要求6所述的通信方法，其中所述白平衡被调整到小于3000K的色温。8.根据权利要求5所述的通信方法，其中所述检测每个第一帧中的所述相应的第一区域的步骤包括：利用阈值来将每个第一帧二值化以获得二值化的帧，所述阈值是在多个第一区域中一个第一区域中的一个像素的一组像素值的邻近范围内，其中所述多个第一区域中的该第一区域相应于所述多个第一信号脉冲中的一个亮信号脉冲，且该组像素值包括颜色值；在每个二值化的帧中提取至少一个相应的第一亮区，以获得所述至少一个相应的第一
亮区中的每一个的位置；以及追踪所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置，以检测相应于所述二值化的帧的且位置相关的至少一组亮区和暗区中的每一组亮区和暗区，其中所述至少一组亮区和暗区包括所述第一区域。9.根据权利要求2所述的通信方法，其中所述接收方法更包括以下步骤：在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前，以所述摄像机帧率撷取多个第二帧，其中每个第二帧包括所述多个第一信号脉冲的第二部分的一个相应的信号脉冲所生成的一个相应的第二区域；检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置；以及在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤中，通过多个第二个区域中至少一个第二个区域中的每个第二区域的位置，将所述第一不可见光信号发射器识别为对象追踪上的一个对象，以在所述第一不可见光信号发射器发出所述第一信号脉冲的第一部分时，自动聚焦在所述第一不可见光信号发射器上。10.根据权利要求9所述的通信方法，其中每个第二帧更包括相应于至少一其他发送设备的至少一个相应的第三区域，其中所述至少一个相应的第三区域中的每一个是由所述至少一其他发送设备的一个相应的其他发送设备的第二不可见光信号发射器所发出的多个第二信号脉冲中的一个相应的信号脉冲所生成，且所述多个第二信号脉冲相应于所述多个第二帧；所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤包括：检测每个第二帧中所述相应的第二区域和所述至少一个相应的第三区域，以获得所述相应的第二区域的位置以及所述至少一个相应的第三区域中每一个的位置；以及选择所述多个第二区域中至少一个第二区域中的每一个第二区域的位置，以基于所述多个第二帧的一个第二帧中所述第二区域的区域大小为所述多个第二帧的该第二帧中的所述第二区域和所述至少一个第三区域中最大的那个区域进行自动聚焦。11.根据权利要求10所述的通信方法，其中所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤更包括：计算所述多个第二帧的该第二帧中所述第二区域和所述至少一个第三区域的数量，以获得所述发送设备和所述至少一其他发送设备的数量；以及基于所述发送设备和所述至少一其他发送设备的数量，对于所述发送设备和所述至少一其他发送设备中的每一个，对所述多个第二帧中多个相应区域的区域大小进行平均，其中所述多个相应区域中的每个相应区域为所述多个第二帧的一个相应的第三帧中所述第二区域和所述至少一个第三区域中的一个，所述第二区域和所述至少一个第三区域中的该个是由所述多个第一信号脉冲中的一个亮的信号脉冲所生成，或由相应于所述至少一个第三区域中的一个的所述多个第二信号脉冲中的一个亮的信号脉冲所生成。12.根据权利要求10所述的通信方法，其中每个第二帧更包括一个相应的第四区域，所述相应的第四区域相应于所述发送设备中不包括所述第一不可见光信号发射器的部分，或相应于所述至少一其他发送设备中的任一个的不包括所述第二不可见光信号发射器的部分；以及
在所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤之前，通过将每个第二帧中所述相应的第四区域彼此对准，使得每个第二帧中所述相应的第二区域彼此对准。13.根据权利要求9所述的通信方法，其中每个第二帧更包括一个相应的第四区域，所述相应的第四区域相应于所述发送设备中不包括所述第一不可见光信号发射器的部分；以及在所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤之前，通过将每个第二帧中所述相应的第四区域彼此对准，使得每个第二帧中所述相应的第二区域彼此对准。14.根据权利要求2所述的通信方法，其中所述检测每个第一帧中的所述相应的第一区域的步骤包括：利用阈值来将每个第一帧二值化以获得二值化的帧，所述阈值是在多个第一区域中一个第一区域中的一个像素的至少一个像素值的邻近范围内，其中所述多个第一区域中的该第一区域相应于所述多个第一信号脉冲中的一个亮信号脉冲；在每个二值化的帧中提取至少一个相应的第一亮区，以获得所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置；以及追踪所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置，以检测相应于所述二值化的帧的且位置相关的至少一组亮区和暗区中的每一组亮区和暗区，其中所述至少一组亮区和暗区包括所述第一区域。15.根据权利要求14所述的通信方法，其中所述至少一个像素值为亮度值。16.根据权利要求14所述的通信方法，其中所述标记每个第一帧中的所述相应的第一区域，以获得相应于所述信号脉冲图案的第一编码图案，并对所述第一编码图案进行解码，以识别出所述数据序列的步骤包括：标记所述至少一组亮区和暗区，以获得所述至少一组亮区和暗区中每一组的一个相应的第二编码图案；以及确定包含所述第一编码图案的、重复于所述至少一组亮区和暗区中每一组的所述相应的第二编码图案中的第三编码图案。17.根据权利要求2所述的通信方法，其中当所述第一不可见光信号发射器发出所述多个第一信号脉冲时，所述第一不可见光信号发射器不限于发出与所述可见光摄像机模块撷取所述第一帧的时序同步的第一信号脉冲。18.一种通信方法，包括：由包括可见光摄像机模块的接收设备执行接收方法，所述可见光摄像机模块能够撷取由发送设备的第一不可见光信号发射器发出的不可见光，其中所述接收方法包括：广播摄像机帧率；由所述可见光摄像机模块、以所述摄像机帧率撷取多个第一帧，其中每个第一帧包括所述多个第一信号脉冲的第一部分的一个相应的信号脉冲所生成的一个相应的第一区域，所述第一不可见光信号发射器以与所述摄像机帧率基本相同的信号脉冲速率，发出所述第一信号脉冲；检测每个第一帧中的所述相应的第一区域；以及
标记每个第一帧中的所述相应的第一区域，以获得相应于信号脉冲图案的第一编码图案，并对所述第一编码图案进行解码，以识别出数据序列。19.根据权利要求18所述的通信方法，更包括：通过包括所述第一不可见光信号发射器的所述发送设备来执行发送方法，其中所述发送方法包括：加载具有所述数据序列的经编码的所述信号脉冲图案；扫描由所述接收设备广播的摄像机帧率；以及由所述第一不可见光信号发射器、以所述信号脉冲速率，发出所述多个第一信号脉冲，其中所述信号脉冲图案在所述多个第一信号脉冲中重复发送。20.根据权利要求19所述的通信方法，其中所述接收方法在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前更包括以下步骤：获取以所述可见光摄像机模块的快门的曝光时间间隔进行撷取的第二帧中过曝的第二区域的可视性；以及降低所述曝光时间间隔，以使得以所述降低的曝光时间间隔进行撷取的第三帧中的第三区域的可视性高于所述第二区域的可视性；以及使用所述降低的曝光时间间隔来撷取所述第一帧。21.根据权利要求20所述的通信方法，其中所述降低的曝光时间间隔被降低，使得所述第三区域的可视性为最高。22.根据权利要求19所述的通信方法，其中所述接收方法在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前更包括以下步骤：调整所述可见光摄像机模块的白平衡，使得所述第一不可见光信号发射器所发出的不可见光的颜色更能够与可见光的颜色区别，所述可见光的颜色类似于所述第一不可见光信号发射器所发出的不可见光在中性白平衡情况下的颜色。23.根据权利要求22所述的通信方法，其中所述第一不可见光信号发射器发出的不可见光为红外线。24.根据权利要求23所述的通信方法，其中所述白平衡被调整到小于3000K的色温。25.根据权利要求22所述的通信方法，其中所述检测每个第一帧中的所述相应的第一区域的步骤包括：利用阈值来将每个第一帧二值化以获得二值化的帧，所述阈值是在多个第一区域中一个第一区域中的一个像素的一组像素值的邻近范围内，其中所述多个第一区域中的该第一区域相应于所述多个第一信号脉冲中的一个亮信号脉冲，且该组像素值包括颜色值；在每个二值化的帧中提取至少一个相应的第一亮区，以获得所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置；以及追踪所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置，以检测相应于所述二值化的帧的且位置相关的至少一组亮区和暗区中的每一组亮区和暗区，其中所述至少一组亮区和暗区包括所述第一区域。26.根据权利要求19所述的通信方法，其中所述接收方法更包括以下步骤：在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤之前，以所述摄像机帧率撷取多个第二帧，其中每个第二帧包括所述多个第一信号脉冲的第
二部分的一个相应的信号脉冲所生成的一个相应的第二区域；检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置；以及在以所述摄像机帧率撷取所述第一帧的步骤中，通过多个第二个区域中至少一个第二个区域中的每个第二区域的位置，将所述第一不可见光信号发射器识别为对象追踪上的一个对象，以在所述第一不可见光信号发射器发出所述第一信号脉冲的第一部分时，自动聚焦在所述第一不可见光信号发射器上。27.根据权利要求26所述的通信方法，其中每个第二帧更包括相应于至少一其他发送设备的至少一个相应的第三区域，其中所述至少一个相应的第三区域中的每一个是由所述至少一其他发送设备的一个相应的其他发送设备的第二不可见光信号发射器所发出的多个第二信号脉冲中的一个相应的信号脉冲所生成，且所述多个第二信号脉冲相应于所述多个第二帧；所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤包括：检测每个第二帧中所述相应的第二区域和所述至少一个相应的第三区域，以获得所述相应的第二区域的位置以及所述至少一个相应的第三区域中每一个的位置；以及选择所述多个第二区域中至少一个第二区域中的每一个第二区域的位置，以基于所述多个第二帧的一个第二帧中所述第二区域的区域大小为所述多个第二帧的该第二帧中的所述第二区域和所述至少一个第三区域中最大的那个区域进行自动聚焦。28.根据权利要求27所述的通信方法，其中所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤更包括：计算所述多个第二帧的该第二帧中所述第二区域和所述至少一个第三区域的数量，以获得所述发送设备和所述至少一其他发送设备的数量；以及基于所述发送设备和所述至少一其他发送设备的数量，对于所述发送设备和所述至少一其他发送设备中的每一个，对所述多个第二帧中多个相应区域的区域大小进行平均，其中所述多个相应区域中的每个相应区域为所述多个第二帧的一个相应的第三帧中所述第二区域和所述至少一个第三区域中的一个，所述第二区域和所述至少一个第三区域中的该个是由所述多个第一信号脉冲中的一个亮的信号脉冲所生成，或由相应于所述至少一个第三区域中的一个的所述多个第二信号脉冲中的一个亮的信号脉冲所生成。29.根据权利要求27所述的通信方法，其中每个第二帧更包括一个相应的第四区域，所述相应的第四区域相应于所述发送设备中不包括所述第一不可见光信号发射器的部分，或相应于所述至少一其他发送设备中的任一个的不包括所述第二不可见光信号发射器的部分；以及在所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置的步骤之前，通过将每个第二帧中所述相应的第四区域彼此对准，使得每个第二帧中所述相应的第二区域彼此对准。30.根据权利要求26所述的通信方法，其中每个第二帧更包括一个相应的第四区域，所述相应的第四区域相应于所述发送设备中不包括所述第一不可见光信号发射器的部分；以及在所述检测每个第二帧中的所述相应的第二区域，以获得所述相应的第二区域的位置
的步骤之前，通过将每个第二帧中所述相应的第四区域彼此对准，使得每个第二帧中所述相应的第二区域彼此对准。31.根据权利要求19所述的通信方法，其中所述检测每个第一帧中的所述相应的第一区域的步骤包括：利用阈值来将每个第一帧二值化以获得二值化的帧，所述阈值是在多个第一区域中一个第一区域中的一个像素的至少一个像素值的邻近范围内，其中所述多个第一区域中的该第一区域相应于所述多个第一信号脉冲中的一个亮信号脉冲；在每个二值化的帧中提取至少一个相应的第一亮区，以获得所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置；以及追踪所述至少一个相应的第一亮区中的每一个的位置，以检测相应于所述二值化的帧的且位置相关的至少一组亮区和暗区中的每一组亮区和暗区，其中所述至少一组亮区和暗区包括所述第一区域。32.根据权利要求31所述的通信方法，其中所述至少一个像素值为亮度值。33.根据权利要求31所述的通信方法，其中所述标记每个第一帧中的所述相应的第一区域，以获得相应于所述信号脉冲图案的第一编码图案，并对所述第一编码图案进行解码，以识别出所述数据序列的步骤包括：标记所述至少一组亮区和暗区，以获得所述至少一组亮区和暗区中每一组的一个相应的第二编码图案；以及确定包含所述第一编码图案的、重复于所述至少一组亮区和暗区中每一组的所述相应的第二编码图案中的第三编码图案。34.根据权利要求19所述的通信方法，其中当所述第一不可见光信号发射器发出所述多个第一信号脉冲时，所述第一不可见光信号发射器不限于发出与所述可见光摄像机模块撷取所述第一帧的时序同步的第一信号脉冲。35.一种通信系统，包括：发送设备，其包括：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗俊，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：