[发明专利]一种基于矿灯的单工通信与识别方法

摘要

本发明公开了一种基于矿灯的单工通信与识别方法，本通信与识别方法方法通过对矿灯亮度的控制，利用多数煤矿已建立的井下有线通信网络和视频采集系统，完成由矿灯到视频接收端的单工通信，实现对矿灯使用人员的识别。通信识别过程简单有效，抗电磁干扰能力强，具有较强的鲁棒性使用本通信与识别方法的通信系统不需在井下单独增加无线通信基站和有线通信网网络，具有成本低，系统设备结构简单，易实施等特点；可快速有效地实现对井下工作人员的跟踪监控，便于安全生产管理人员管理。

主权项

一种基于矿灯的单工通信与识别方法，其特征在于：使用控制电路控制矿灯的亮度变化，摄像机采集包含矿灯的视频，视频接收端通过分析视频中矿灯亮度值、亮度变化的次数或亮度变化间隔时间的不同判断矿灯所发送信息的码元，根据解析不同码元实现由矿灯到摄像机视频接收端的单工通信，具体的识别方法如下；(1)视频接收端将接收到的矿灯视频信息流还原为视频图像帧序列，矿灯闪烁间隔时间为2帧时表示二进制数0，矿灯闪烁间隔时间为4帧时表示二进制数1，一次连续发送m位二进制数，设帧计数器和数据计数器的初始值为0；(2)对步骤(1)中还原的图像帧通过滤波和特征匹配算法进行处理，分割出矿灯图像，实现对矿灯的跟踪定位；(3)每处理一帧图像后，帧计数器加1；(4)确定矿灯位置区域后，检测每帧图像中的矿灯亮度，如亮度低于阈值，则判定矿灯闪烁一次，进入步骤(5)；否则执行步骤(9)；(5)判定接收到的图像帧是否为起始帧，如果数据计数器的值为零，则判定为起始帧，进入步骤(6)；否则执行步骤(7)；(6)帧计数器清零，返回执行步骤(1)；(7)如帧计数器的计数值为2或3，则判定接收到的二进制数为0；如果帧计数器的计数值为4或5，则判定接收到的二进制数为1；(8)数据计数器加1，并执行步骤(6)；(9)如帧计数器值大于10且数据计数器不为0，则判定已结束数据组发送，进入步骤(10)；否则不做处理返回步骤(1)；(10)如果接收的二进制数据达到m位，则判断接收到一组完整的二进制数据，进入步骤(11)；否则判定本组数据接收失败，将数据计数器清零，进入步骤(6)；(11)解析已收到的二进制数据，获得信息内容，实现矿灯到识别系统上的单工通信，所述的信息内容包括矿灯编码；(12)根据矿灯管理系统的矿灯使用记录和获得的矿灯编号，实现对矿灯使用人员的身份识别。