[发明专利]解码利用卷帘快门图像捕获装置捕获的基于光的通信信号

说明书

描述了用于使用诸如智能电话、平板电脑或其他移动计算装置的典型移动计算装置的光接收器(例如，数字摄像装置)对LCom消息进行采样并且对整个LCom消息准确地进行解码的方法和系统。在一个实施方式中，公开了用于根据光传感器数据的移动平均计算的曲率值确定LCom信号位值的曲率方法。在另一实施方式中，公开了用于根据建模数据缓冲器与光传感器数据的比较确定LCom信号位值的信号重构方法。

相关申请的交叉引用

本申请是于2017年9月7日提交的题为“Decoding Light-Based CommunicationSignals Captured with a Roiling Shutter Image Capture Device”的美国专利申请第15/697,575号的国际申请并且要求该美国专利申请的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及对基于光的通信信号进行解码的领域。特别地，本公开内容针对对利用卷帘快门图像捕获装置捕获的基于光的通信信号进行解码。

背景技术

基于光的通信(LCom)通常指的是其中利用信息对光进行编码的数据通信。诸如移动电话和平板电脑的计算装置上的诸如摄像装置的光接收器可以用于接收经编码的光信号以对该信号进行解码。许多计算装置上的光接收器具有聚光像素的行，该聚光像素按时间顺序依次收集光测量。然而，多于一行的像素通常以交叠的方式同时收集光。这种交叠特性通过由光接收器接收到的光数据创建了有效的移动平均，通常引起欠采样，从而削弱了对信号进行准确解码的能力。

发明内容

在一个实施方式中，本公开内容涉及一种用于利用具有交叠光栅线的卷帘快门光接收器对基于光的通信(LConi)信号进行解码的方法。该方法包括：接收利用LCom信号编码的光数据；当接收到光数据时，将光数据的一部分存储在数据缓冲器中，其中，光数据的一部分包括在数据缓冲器中的退出位和在数据缓冲器中的进入位；确定数据缓冲器的曲率；以及至少部分地基于曲率来确定光数据的一部分中的进入位的值。

在一些实施方式中，该方法还包括：确定交叠光栅线的曝光持续时间是否为LCom信号的位周期的整数倍；响应于确定交叠光栅线的曝光持续时间不是位周期的整数倍，基于曲率来确定进入位的值。在一些实施方式中，该方法还包括响应于确定交叠光栅线的曝光持续时间是位周期的整数倍，基于曲率和退出位的值来确定进入位的值。在一些实施方式中，通过测量在LCom信号中的延长闲置周期之后的、由光接收器捕获的第一位值来确定退出位的值。在一些实施方式中，该方法还包括：计算用于确定曲率是平坦还是变化的阈值；并且将该阈值与所计算的曲率进行比较以确定曲率。在一些实施方式中，该方法还包括确定是否利用平均至闲置编码方案对LCom信号进行编码。在一些实施方式中，确定数据缓冲器的曲率包括：计算退出位的值和进入位的值的移动平均值；并且确定移动平均值是平坦的、正峰还是负谷。在一些实施方式中，计算用于确定曲率是平坦还是变化的阈值，并且将该阈值与移动平均值进行比较以确定曲率。

本公开内容的另外的实施方式涉及一种用于利用具有交叠光栅线的卷帘快门光接收器对基于光的通信(LCom)信号进行解码的方法。该方法包括：配置多个建模数据缓冲器，其中，多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器具有基于交叠光栅线的曝光持续时间的长度；利用LCom信号的第一部分对多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器的第一部分进行初始化；使用可能信号值对多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器的第二部分进行填充，其中，多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器在第二部分中具有不同的可能信号值；基于存储在多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器的第一部分和第二部分中的信号值，计算针对多个建模数据缓冲器中的每个建模数据缓冲器的建模波形；将建模波形中的每个建模波形与来自光接收器的光数据进行比较，以识别与光数据最接近一致的建模数据缓冲器；以及确定与该光数据最接近一致的建模数据缓冲器的可能信号值是LCom信号的实际信号值。