[发明专利]一种用于可见光成像定位的条纹识别和信息检测方法

权利要求书

1.一种用于可见光成像定位的条纹识别和信息检测方法，该方法用于采用FSOOK调制的LED发射机，且LED灯具安装有灯罩和基于CMOS图像传感器的接收机所组成的可见光通信系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在接收机CMOS图像传感器前面放置一层减光材料来产生清晰的明暗条纹图片；

S2：从得到的明暗条纹图片中，获取有效的条纹区域；

S3：将得到的条纹区域转换为灰度图像，对灰度图像进行处理得到明暗条纹所对应的总像素行数；

S4：根据S3中得到的明暗条纹所对应的总像素行数计算得到灰度图像的估计行数值，利用该估计行数值计算出估计的FSOOK信号调制频率；

所述步骤S3的具体过程如下：

S31：求灰度图像每行像素的灰度值的平均值M_i，即每行像素灰度值总和除以该行的列数，将N个灰度平均值存储在数组G_average(n),n＝1,2…,N；

S32：计算相邻两行像素的差值，即当前行像素值减去上一行的像素值，然后将差值与预设的灰度阈值α进行比较，如差值大于α，将此行值赋为“1”，否则将此行值赋为“0”，得到数组D；

S33：将D中值为“1”的所有元素的索引号取出，保存到数组E中，根据数组E计算得到数组H(l)，根据数组H(l)的元素取值得到总像素的行数；

所述步骤S4中计算灰度图像的估计行数值的过程如下：

由步骤S1-S3得到目标图片所包含全部L对明暗条纹所对应的行数H(l),l＝1,2,...,L，由于每个合法的FSOOK信号调制频率是已知的，它们所对应的真实行数可根据公式计算，其中，f_LED为FSOOK信号调制频率，f_S为摄像头的行扫描频率，L_LED为一对明暗条纹的像素行数，表示向下取整的操作；故每个真实行数对应的有效行数可由公式得到，其中，有效行数定义为行数的真值R_T的浮动范围，W为可见光通信系统合法频率值的总数；

将前述L个行数值H(l),l＝1,2,...,L中的每一个数值与进行比较，并统计H(l)匹配的次数，得到下表：

由该表找出S_wl,l＝1,2,...,L；w＝1,2,...,W的最大值：

则其所对应的关联的真实行数值R_T,max，即可视为最终的估计行数值

2.根据权利要求1所述的用于可见光成像定位的条纹识别和信息检测方法，其特征在于，所述步骤S33中根据数组E计算得到数组H的具体过程是：对数组E进行差分运算，即当前元素减去上一个元素，并将差分计算后的结果进行筛选，将大于1的结果依次保存在数组H中。

3.根据权利要求2所述的用于可见光成像定位的条纹识别和信息检测方法，其特征在于，所述步骤S2中采用图像形状识别算法从明暗条纹图片中，获取有效的条纹区域。