[发明专利]一种用于可见光通信的M序列视觉检测方法及其系统

说明书

本发明公开了一种用于可见光通信的M序列视觉检测方法及其系统，该检测系统包括依次连接的编码器、LED阵列光源、镜头、高性能摄像头传感器、图像采集卡、视觉处理器和译码器，其中，高性能摄像头传感器用于对可见光信号的接收及信号的处理。该检测系统实现对M序列LED阵列光源的视觉检测，并实施M序列视觉检测方法。本发明基于高性能摄像头传感器，采用可见光通信的光源检测方法，能够较大地增加在运动情况下对LED阵列光源的检测正确性，有效地提高了可见光通信的质量，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种用于可见光通信的M序列视觉检测方法及其系统。

背景技术

近年来，被誉为“绿色照明”的半导体器件LED迅速发展，相比于传统的白炽灯灯照明光源，LED具有低能耗、寿命长、绿色环保等特点。同时，LED还具有调制性能好、响应灵敏度高、无电磁干扰等优势，可将信号以人眼无法识别的高频进行传输，且LED发出的光频段不需要许可授权，可以实现低成本高宽带且传输速率高的无线通讯，因而催生了一门能够实现照明与通信一体化的技术——可见光通信技术。

随着通信应用在生活中的普及以及发展和人们对通信要求的提高，人们在生活的各方面对信息的利用越来越高效化，例如在行车过程中了解更多的资讯甚至是下载软件应用。引入可见光通信技术，将有望加速车联网的进程，并打造更多创新应用。比如当车灯照到了路边的路牌，路牌马上可以给车辆导航仪传输附近的路况，并告知到达目的地最通畅的道路，让用户拥有更好的驾驶体验；再比如当车辆靠近时，前车尾灯主动提示刹车信息，或实现自动刹车等等。

当前在可见光通信领域中，背景光会对可见光的通信造成严重地影响，而在多数情况下，如静态状态，背景光可以通过比较两个连续帧进行完全地消除，可是当处于运动状态下，背景光将一直存在难以消除。检测LED阵列光源现有的方法就是让LED阵列的LED灯处于全部发亮的状态，但在这一种情况下，因为存在的背景光会趋于圆形或者是矩形，这些形状与LED阵列光源中LED灯全部发光时形状相似，这可能会造成对其错误的检测。这种错误的检测，会对通信的质量产生很严重的影响，因为我们会去跟踪一个错误的LED阵列直到下一个候选阵列被检测到。

因此，很有必要开发一种能够在移动状态下对可见光光源进行精确检测的检测方法及其系统，通过使光源有效地与背景光区分开，优化摄像头对光源地有效检测与处理，结合可见光的通信技术，实现对可见光通信的通信质量的提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种用于可见光通信的M序列视觉检测方法及其系统。

根据公开的实施例，本发明的第一方面公开了一种用于可见光通信的M序列视觉检测方法，所述的视觉检测方法包括以下步骤：

S1、通过多项式随机产生一组多位的M序列，并将得到的M序列数据加入所需传输数据之前形成待发送数据；

S2、编码器对待发送数据编码完成后，进行反向小波变换，并依次将其产生脉冲信号发送给LED阵列光源；

S3、LED阵列光源根据所得到的不同脉冲信号，依次发出相对应的闪烁信号；

S4、镜头捕获到闪烁信号后在高性能摄像头传感器上形成图像，视觉处理器对连续拍摄得到的图像进行检测，检测到正确图像后进行跟踪，得到LED阵列光源的闪烁变化；

S5、译码器根据由高性能摄像头传感器得到的LED阵列光源闪烁变化，得到传输数据。

进一步地，所述的步骤S3具体如下：

步骤S301、发出检测信号，LED阵列光源根据首先所得到的由M序列产生的脉冲，将对应的灯源发亮，发出一个供检测信号。

步骤S302、发出传输信号，LED阵列光源根据M序列之后到的传输信号脉冲，将数据对应的灯源发亮，发出传输信号。