[发明专利]高动态范围编码光检测

说明书

本发明涉及用于利用至少包括第一颜色通道和第二颜色通道的图像采集设备确定嵌入光源的光输出中的数据的方法。该方法包括：调整第一颜色通道的初始增益和/或第二颜色通道的初始增益，以致根据分布的一个或多个量度，用于第一颜色通道的像素值的直方图的分布实质上不同于用于第二颜色通道的像素值的直方图的分布；获得利用被配置有针对第一和第二颜色通道的调整的增益的图像采集设备所采集的场景的一个或多个图像，场景包含光源的光输出；以及处理所采集的图像的像素值之中的至少一些像素值，以确定所嵌入的数据。

技术领域

本发明的实施例一般涉及照明系统和光学接收器的领域，并且更具体地涉及用于利用至少包括两个颜色通道的图像采集设备确定嵌入光源的光输出中的数据的系统和方法。

背景技术

近年来，正在开发允许消费者对于特定房间或空间获得所期望的气氛的高度先进的照明系统。这些照明系统从个别光源的传统控制（接通/关闭和调光）移至其中多组光源同时被控制的场景设置。这样的照明系统的示例是若干组光源在房间、大厅或车辆中的布置。

对于这些场景设置应用而言，直观的用户交互被识别为最重要的成功因素之一。给用户提供与光源相关的信息诸如光源的定位识别、其性能和当前设置是使得直观的交互成为可能的关键。已经提议来给用户提供这样的信息的一种技术基于通过调制光源的照明（光）输出的一个或多个特征来嵌入数据，例如，诸如识别光源或一组光源和/或提供有关该光源或其周围的信息的识别符（ID）。因为正是此（多个）设备的光输出携带所嵌入的ID或其它数据，所以这样的技术已被称为“编码光”（CL）技术并且这样的光源则被称为“CL源”。

在本领域中已知用于将数据嵌入光源的光输出中的各种CL技术。也已知检测系统，其中检测系统内的照相机被配置成采集场景的一个或多个图像，这些图像包含光源的光输出，并且这些图像接着被处理以检测这些调制并从而重新获得所嵌入的数据。照相机可以在用于控制光源的远程控制器中进行实现或者可以被包括在诸如开关或传感器设备之类的另一单元中。此技术也已经开放了将常用的智能电话和平板计算机用作CL检测器的可能性，这是因为这些天那些设备典型地被配备有照相机。

US20060067707A1公开允许同时使用不同波长的光的通信的一种可视光通信系统。颜色传感器允许多个数据传输通道出现在光源和光检测器之间。不同波长的光能够同时被检测并且在每一个波长上调制的数据能够独立地和同时地进行处理。

US20100215378A1公开用于在可见光通信网络中使用的通道选择的设备和方法。该方法包括：在第一设备的多个支持的颜色通道之中的每一个颜色通道上发送来估计在每一个支持的颜色通道上的环境干扰，以及在支持的颜色通道之中的至少一些颜色通道上接收传输。

WO2011086501公开用于确定光源的光贡献是否存在于2D场景内的选择位置上的CL检测系统。光贡献包括具有N个符号的重复序列的嵌入代码。检测系统包括照相机和处理单元。照相机被配置成经由快门的具体打开/关闭模式来采集场景的一系列图像。处理单元被配置成：通过例如将对应于选择的物理位置的所采集系列的像素序列与N个符号的第一序列相关来处理所采集的一系列图像，以确定第一光源的光贡献是否存在于场景内的选择的物理位置上。

然而，由于照相机的限制，特别地当使用低成本的平板计算机或电话照相机时，从所采集的图像中重新获得所嵌入的数据并不总是可能的。这其中的一个原因是：可以采集这些图像，以致对于嵌入数据（即，从中可以重新获得所嵌入的数据的像素）的检测而言相关的像素（即，照相机的光传感器）被过饱和或被曝光不足。当此发生时，进行任何的CL检测是不可能的，这是因为被过饱和的或被曝光不足的光传感器无法检测到对于确定所嵌入的CL数据而言必要的所接收的光强度的差异。

本领域中所需要的是允许减少或消除这些问题之中的一个或多个问题的CL检测的方案。

发明内容