[发明专利]光检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及照明光检测系统的领域，并且更具体地涉及一种用于检测嵌入到这样的照明系统的光输出中的数据的系统和方法。

背景技术

近年来，高度先进的照明系统正得到发展以允许用户获得用于特定房间或空间的期望的气氛。在这些照明系统中，采用了所谓的场景设置，其中与对单独光源关于例如开/关、调光和颜色设置的传统控制相反，一组或多组光源被同时控制。对于这些场景设置的应用，直观的用户交互是重要的成功因素。向用户提供与光源有关的信息（如单独光源的局部标识、它们的能力以及它们目前的设置）是实现直观交互的关键。

为了向用户提供这样的信息，已经提出了基于编码光CL的技术。CL基于将数据嵌入光源的光输出中。光源的光输出典型地响应于重复的数据信号而被调制，该重复的数据信号可以包含标识符码，例如用于标识光源或光源所属的光源组的标识码。所述调制典型地以高到足以不被人类察觉的频率发生。通过以独特的方式调制每一个光源，对来自多个光源的光贡献的同时检测是可能的。存在允许对（理论上）无限数量的光源进行同步与异步检测的各种方法，连续的和二进制的。

先前已经示出CL技术可以如何用于调试光照系统，例如通过指向单独光源并读出标识符码。

光源的光输出中的嵌入码（例如标识符码）可以由光学接收器检测，该光学接收器可以在例如用于控制灯或包括在诸如开关或传感器设备之类的另一个单元中的遥控器中实现。这具有以下缺陷：仅可以检测在单个位置处存在的嵌入数据。相比之下，期望的是，依据当前存在的标识符码并且区分光场景中不同光源的标识符码来实时地表征整个二维（2D）场景。

已经提出了可以确定场景的图像内多个位置处存在的嵌入数据的相机传感器。然而，先前的采用相机传感器的技术的缺陷在于，后续图像获取之间的时间通常必须等于或小于嵌入码内的单个位的持续时间。然后，通过分析在相机的连续获取中获得的结果，检测嵌入码的连续位。这需要使用能够提供高获取速率的先进的且因此昂贵的相机。常规的低成本相机传感器典型地具有太低的获取速率，而对检测人眼不可见的嵌入数据（即高频率CL）是无用的。

因此，在本领域需要用于检测嵌入光源的光输出中的CL的、解决上面提及的问题中的至少一些的技术。

发明内容

本发明的一个目的是克服上面提及的问题，并且提供一种能够以允许标识在2D场景中存在的不同光源的嵌入码的方式检测嵌入光源的光输出中的2D CL的光检测系统和方法。本发明的另一个目的是提供一种适合用于在使用与先前技术中所用的那些相机相比较不昂贵的相机的同时检测高频率CL的检测系统和方法。

该目的通过如所附独立权利要求1中限定的根据本发明的光检测系统和如独立权利要求14中限定的对应的方法实现。优选实施例在从属权利要求中并在下面的说明书和附图中阐述。

因此，根据本发明的思想，提供一种光检测系统，该系统包括被布置用于获取由照明系统照射的场景的至少一个图像的光检测装置，该照明系统至少包括第一光源，其提供包括作为发射的光的特性中的时间调制序列而被发射的第一嵌入码的光贡献。该图像包括像素矩阵，每个像素表示场景内不同物理位置处照明系统的总光输出的强度。该图像通过多个时间转换的线实例来获取，每个实例包括第一嵌入码的时间调制序列的实例。光检测系统进一步包括被布置用于从调制的空间模式确定第一嵌入码的处理装置。

因此，提供了一种捕获从2D图像中的场景输出的光的光检测系统，并且其中时间转换的线实例用作光采样时刻。在图像捕获过程期间光检测装置上连续行的捕获之间的时间转换引起场景的最后捕获的图像中对应于利用所述调制的光源照射的对象的部分或对应于光源本身的那些区域的像素值的线方式（line-wise）的变化。像素值的线方式的变化构成在被照射对象处图像上面的叠加的水平线的模式。编码光中的消息（即，嵌入码）的解码需要恢复与调制的光源的原始强度变化关联的一维（1D）信号。