[发明专利]一种利用来自光源的不同颜色的可见光信号传输信息方法和装置

说明书

本发明公开了一种利用来自光源的可见光信号传输/获取信息的方法和装置。方法包括：基于待传输的信息，调制光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动光源发射不同颜色的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号；以及基于两个或更多个调制驱动信号，发射不同颜色的可见光信号，以传输从可见光信号所获取的图像中显示的不同颜色的可见光信号的组合所获得的不同的彩色条纹的图案，其中通过带有卷帘快门的图像传感器获取图像，卷帘快门的采样频率高于图像传感器的帧速率，以及其中彩色条纹的每一个代表至少3个数据位。

本申请是以下专利申请的分案申请：

申请号：201410168806.1

申请日：2014年4月24日

发明名称：一种利用可见光信号传输/获取信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及利用可见光信号传输/获取信息的方法和装置。

背景技术

可见光通信是利用可见光(颜色、强度或位置)的变化传输信息的通信技术。这种用于传输信息的通信技术是基于高频闪烁的光信号。具体地，待传输信息首先被编码为数字信号；然后该数字信号被用于调制光源的驱动电流或驱动电压的持续时间或频率，使得光源高频闪烁。该高频闪烁信号可由光敏装置检测到，例如，图像传感器，并恢复为所传输的信息。这种可见光传输技术的主要优点为高度保密性、不占无线信道资源、成本低且容易与LED集成。

其中一种现有的可见光通信技术是基于图像传感器的“卷帘快门”机制。图像传感器的不同部分在不同时间曝光，即每行或每列在不同时间曝光。基于该特征，当拍摄亮度快速变化的光源的图像时，带有卷帘快门的图像传感器可获取包含明条纹或暗条纹的图像。通过测量条纹的宽度或灰度，可恢复所传输的信息。

但是，该方法有如下缺陷：图像传感器的局部过度曝光可能影响条纹的宽度，例如，在过度曝光区域内，条纹可能变窄或者甚至消失，导致图像分析和解码失败；以及不同的背景光照条件可导致测量条纹宽度的不确定性。

此外，在这种可见光通信中使用的光敏装置必须是特别设计的，以检测可见光，因此，只能应用于有限的场景。而且，虽然商业可获取的移动设备(如智能手机、平板电脑、掌上电脑)具有光敏部件，例如图像传感器，但是其不适合这种高频闪烁信号。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，本发明提供了一种利用可见光信号传输或从可见光信号获取信息的技术方案，以克服至少一种上述缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种利用来自光源的不同颜色的可见光信号传输信息的方法，包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射不同颜色的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射不同颜色的可见光信号，以传输从所述可见光信号所获取的图像中显示的不同颜色的可见光信号的组合所获得的不同的彩色条纹的图案，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，其中通过带有卷帘快门的图像传感器获取所述图像，所述卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率，以及其中彩色条纹的每一个代表至少3个数据位。

可选地，在根据本发明的实施例的上述方法中，其中基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取两个或更多个调制驱动信号包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，其中所述第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。