[发明专利]一种基于摄像头的可见光通信接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信方法，尤其涉及一种基于摄像头的可见光通信接收方法。

背景技术

现有的基于摄像头的可见光通信接收系统中，由于是基于奈奎斯特采样定理，采样频率至少要大于信号中最高频率的2倍。当以帧率为采样率时，例如当摄像头设置帧率30fps时会每33ms采样一帧数据，发送端的光源发送一位信息至少要持续约33ms*2≈67ms。由于采样不同步的原因，实际发送端发送一位信息至少要持续3帧，即约33ms*3＝100ms，以便至少有一帧数据是完整的。

发明内容

本发明提供了一种基于摄像头的可见光通信接收方法，其克服了背景技术中基于摄像头的可见光通信接收方法所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种基于摄像头的可见光通信接收方法，包括：

步骤1，发送端将传送数据编译成调制信号，传送数据包含有通信信息，调制信号加载在光源以控制光源发出光信号；

步骤2，接收端的摄像头设置固定帧率视频捕获，保存每帧捕获的各帧图像，各帧图像上具有对应光源的有效数据，有效数据为黑白条纹；

步骤3，拼接固定帧率内的各帧图像成拼接图像，拼接图像中各帧图像的有效数据依序相邻；

步骤4，寻找拼接图像中黑白条纹疏密变化点，依序疏密变化点解析拼接图像以获接收数据，该接收数据包含有发送端发送的通信信息。

一实施例之中：该步骤1中的编译采用如下方式：通信信息中每bit值应用一组载波周期，且bit值为“1”时高频率波形切换至低频率波形，bit值为“0”时低频率波形切换至高频率波形；

该步骤4中的解析至少包括如下方式：拼接图像中每组载波周期对应的黑白条纹的疏密变化点由密变疏则认定为接收了bit值为“1”的数据，由疏变密则认定为接收了bit值为“0”的数据。

一实施例之中：该步骤1中的编译采用如下方式：通信信息中每bit值应用一组载波周期，且bit值为“1”时低频率波形切换至高频率波形，bit值为“0”时高频率波形切换至低频率波形；

该步骤4中的解析至少包括如下方式：拼接图像中每组载波周期对应的黑白条纹的疏密变化点由疏变密则认定为接收了bit值为“1”的数据，由密变疏则认定为接收了bit值为“0”的数据。

一实施例之中：该每组载波周期包括两个载波周期，每相邻两个载波周期产生一帧各帧图像。

一实施例之中：该调制信号以固定载波周期发送波形。

一实施例之中：该每组载波周期对应的各帧图像的有效数据为以光源为中心且直径为L的圆形图形，该圆形图形内为黑白条纹。

一实施例之中：该步骤3中，截取各帧图像中预设宽度的有效数据，拼接固定帧率内的各帧图像成拼接图像。

一实施例之中：该步骤3中，拼接固定帧率内的前两帧图像成拼接图像，再依序将后续每一各帧图像和上一帧拼接图像拼接直到该固定帧率所有的各帧图像拼接完成。

一实施例之中：该步骤4中通过对比每相邻的两黑白条纹的宽度判断出黑白条纹疏密变化点。

一实施例之中：该步骤1中，该传送数据的通信信息之前设有引导位，通信信息之后设有检验位；

该引导位对应的有效数据与通信信息、检验位的有效数据不同；

该步骤4中的解析还包括如下方式：从拼接图像中寻找出与引导位对应的有效数据并认定为引导位，再从拼接图像中引导位之后的数据解析出通信信息，最好判断检验位是否准确，如准确认定通信信息合法有效。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本方法中，拼接固定帧率内的各帧图像成拼接图像，寻找拼接图像中黑白条纹疏密变化点，依序疏密变化点解析拼接图像以获接收数据，接收数据包含有发送端发送的通信信息，一方面，可见光通信接收方法不丢帧，发送波形理论上可以完全保存下来，发送端发送一位信息可减少持续帧数，例如只持续1帧或2帧，提高可见光通信速率，使可见光通信达到最快速度，另一方面，减少计算量，提高速度，增高准确率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的可见光通信的示意图。

图2是本发明的接收方法的示意图。

图3是本发明寻找条纹疏密变化点的示意图。

图4是本发明的传输信息的示意图，图中仅示意引导位和2位数据位。

图5是本发明传输1B＝8bit数据的示意图。

具体实施方式