[发明专利]一种光信息定位系统

说明书

本发明公开了一种用于光源的控制装置，包括：所述控制装置用于控制一个或多个光源，以使所述一个或多个光源中的每一个光源按照预定模式发出光；其中，所述预定模式包含单个光源的至少两种状态以及所述至少两种状态中每一种状态所持续的时长。本发明还公开了一种用于光源的控制方法、一种用于处理光信息的装置和方法、一种用于处理光信息的系统，以及一种光通信系统。利用本发明能够方便地实现发射端与接收端的光信息交互。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种基于光信息的通信方法、装置和系统。

背景技术

可见光通信技术(Visible Light Communication)利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而是在空气中直接传输光信号。可见光通信技术的应用较多见于可见光室内定位技术，常见的有基于RSS(Received Signal Strength)的室内定位方法，利用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)布放位置固定、方便大量使用等特定，以LED作为发射端光源，根据接收端光功率随距离增大而规律衰减的原理，通过测量接收端信号光功率可确定发射端与接收端之间的距离，则针对不同的LED(至少三个)多次测量距离，根据三角几何原理，经过必要的计算即可确定接收端的位置，实现室内定位的目的。

注意到上述过程中接收端是根据被测信号点的光度强弱来判断自身与光源的距离，在开始室内定位测量之前，必须先定量确定光信号随距离的衰减规律，也就是确定光度变化曲线，然后根据当前被测信号点的光度强弱和已知的光度变化曲线判断距离，这本质上是一种匹配过程，适用于覆盖范围较小的室内空间的定位，如学校、医院、商场、办公场所等，且覆盖范围越大，定位精度越低，对于远距离定位的需求则无法满足。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于光信息的通信方法、装置和系统，发射端和接收端的光通信过程不依赖于光信号随距离的变化，而是基于特有的“闪烁协议”进行识别，能够方便地实现发射端与接收端的光信息交互。

本发明提供一种光信息定位系统，其包括光源控制装置和光信息处理装置，其中，所述光源控制装置用于对布设在目标物体上的光源进行控制，以使所述光源按照预定模式发出光；所述预定模式包含光源的至少两种状态以及所述至少两种状态中每一种状态所持续的时长，所述至少两种状态包含光源发出光和光源不发出光；所述光源控制装置包括：光源开关模块，用于控制所述光源做亮-灭切换；时钟模块，用于对所述光源的每一种状态计时；主控模块，用于接收来自所述光源开关模块和所述时钟模块的信息，并根据接收到的信息控制所述光源按照预定模式进行亮-灭切换；所述光信息处理装置包括：摄像头，用于拍摄所述光源的视频；光信息获取模块，用于从所述视频中获取预定时间段内一个或多个像素中每一个像素的特性的变化；光信息分析模块，用于按照预定规则对所述每一个像素的特性的变化进行分析，以得到光信息的内容；其中，单个像素的特性的变化包括以下各者中的至少一者：亮-灭切换、亮度的变化、颜色的变化、光度的变化、偏振状态的变化；以及，定位计算模块，用于根据所述摄像头的位置坐标、所述摄像头本身的参数信息以及所述摄像头与所述光源的相对方位参数，计算所述光源的位置坐标；所述摄像头本身的参数包括：摄像头的方位角、姿态角和俯仰角。

根据本发明所述的光信息定位系统，优选地，所述光源包括以下各种设备中的至少一种设备：发光二极管LED、激光器、投影仪、电灯、节能灯。