[发明专利]一种可见光通信系统噪声抑制方法

说明书

本发明公开一种可见光通信系统噪声抑制方法，涉及可见光通信技术领域，包括获取可见光通信系统中接收图像的一行像素，其中，所述一行像素位于图像中RGB‑LED光源晕染所占区域以外；构建区分布尔值，基于区分布尔值对所述一行像素进行条纹分类，其中，所述区分布尔值根据不同两个像素点的R、G、B通道差值最大值与第一阈值确定；确定各类条纹中像素点的个数，并根据第二阈值确定噪声条纹；确定各非噪声条纹的颜色，完成数据解调；该方法可以大幅降低样张出现的噪声；只针对图像中的某一行像素来研究，并没有对样张中的所有像素进行计算，提高运算速度和简便性。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种可见光通信系统噪声抑制方法。

背景技术

可见光通信(VLC，visible light communication)有着低成本和绝对安全性等优秀特性，以及遍地发光二极管(LED，light emitting diode)的大环境支持，这都让VLC系统有望成为下一代无线通信技术的候补选择。在可见光通信系统中，通常有两种接收方式，一种是利用光电二极管来进行接收，另外一种是利用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器来接收，以下简称CMOS-VLC系统。

CMOS图像传感器几乎存在于所有智能手机的摄像头中，加之其特有的成像原理，使得用户通过手机摄像头从LED光源获取信息成为可能。但是在利用手机摄像头捕捉光信号的过程中，会产生多种噪声，尤其在带宽大的情况下，信噪比将大大减少，使得通信质量急剧下降。在对成像样张作图像处理的过程中，如何有效的设计算法以去除噪声成为关键所在。

在去噪这一问题中，有小组研究通过使用低通滤波器，拟合曲线并根据曲线设定阈值来进行判决解码完成数据获取。这种方法在带宽较低的情况下可以有效的去除高频噪声，但是当带宽变大时，一个简单的低通滤波器将会把部分有效信息给滤除掉。然而，最近有很多基于机器学习模型的解决方案，都被用于可见光通信中，有小组研究在星座图中使用基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN，Density-Based Spatial Clustering ofApplications with Noise)算法进行降噪处理，以解决传输过程中出现的幅度抖动问题。

发明内容

本发明针对背景技术的问题提供一种可见光通信系统噪声抑制方法，有效降低了CMOS-VLC系统的噪声问题，并且复杂度比传统解调方法小。

为了实现上述目的，本发明提出一种可见光通信系统噪声抑制方法，包括如下步骤：

获取可见光通信系统中接收图像的一行像素，其中，所述一行像素位于图像中RGB-LED光源晕染所占区域以外；

构建区分布尔值，基于区分布尔值对所述一行像素进行条纹分类，其中，所述区分布尔值根据不同两个像素点的R、G、B通道差值最大值与第一阈值确定；

确定各类条纹中像素点的个数，并根据第二阈值确定噪声条纹；

确定各非噪声条纹的颜色，完成数据解调。

优选地，所述构建区分布尔值，基于区分布尔值对所述一行像素进行条纹分类，其中，所述区分布尔值根据不同两个像素点的R、G、B通道差值最大值与第一阈值确定；具体为：

在所述一行像素中确定未处理的目标像素点；

创建所述目标像素点的一个新簇；

遍历该簇内的像素点，获取目标像素点周围未处理的另一像素点；

确定所述目标像素点与所述另一像素点的R、G、B通道的差值最大值；

比较所述差值最大值和第一阈值，确定所述目标像素点与所述另一像素点的类别关系；

不断对所述目标像素点的簇进行扩展直至无法再扩展。