[发明专利]基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法

权利要求书

1.基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：包括信号调制模块、信号发送模块以及信号接收和处理模块；

所述信号调制模块用于调制不同的编码信号；

所述信号发送模块包括LED驱动电路和LED灯组，所述LED灯组由多个白光LED灯珠组成；

所述信号接收和处理模块包括手机摄像头信号接收单元和电脑端MATLAB信号处理单元；

所述信号调制模块、所述LED驱动电路和所述LED灯组依次相连，所述手机摄像头信号接收单元接收光信号并传输到所述电脑端MATLAB信号处理单元；

所述电脑端MATLAB信号处理单元是将手机摄像头接收的信号传输至电脑端，运用MATLAB进行信号处理；处理过程包括：图像帧提取、灰度转换、数据游标法像素选择、找到数据头、运用算法确定阈值和信号逻辑判决；

当手机摄像头拍摄的短视频传输到电脑端后，运用MATLAB对视频进行图像帧提取，此时短视频会被分解成一帧一帧的图片，方便我们对接收的信号进行分析；接着将提取的图像进行灰度转换，转换成灰度图会使图片的信息量变小，方便对其进行处理；然后将转换得到的灰度图进行滤波处理，提升图片中黑白条纹的对比度，接着对图像的像素进行数据游标法像素选择，选择合适的像素列进行分析以找到数据头；最后运用算法确定阈值，运用确定的阈值进行信号逻辑判决；

所述数据游标法像素选择是采用数据游标法在LED光源中心的外围对转换得到的灰度图片的像素进行选择，即对信号进行提取；所述数据游标法像素选择结构包括滤波处理、数据游标法、选取参考坐标、对坐标进行曲线拟合和选取图片像素值，经过灰度转换后得到灰度图，首先对其进行滤波处理，接着采用数据游标法在灰度图上的选离光源中心的外围选取参考坐标，然后对选取的参考坐标进行曲线拟合，最后运用拟合后得到的公式，选取图片像素值。

2.根据权利要求1所述的基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：所述信号调制模块由现场可编程门阵列组成。

3.根据权利要求1所述的基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：所述LED驱动电路是基于共射放大电路设计而成，用以接收、放大所述信号调制模块调制的编码信号，从而控制所述LED灯组的多个白光LED灯的亮灭以传输可见光信号，即二进制数字“1”表示“亮”，二进制数字“0”表示“灭”。

4.根据权利要求1所述的基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：所述手机摄像头信号接收单元是基于智能手机摄像头的卷帘快门特性接收光信号。

5.根据权利要求1所述的基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：所述电脑端MATLAB信号处理单元是运用智能手机的摄像头以拍摄LED灯珠短视频的方式接收信号。

6.根据权利要求1所述的基于手机摄像头的MIMO可见光通信信号提取方法，其特征在于：所述信号提取方法可实现多个LED灯在同时传输不同 频率、不同类型的编码信号时，能减弱信号间干扰对信号处理解调的影响。