[发明专利]一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法

权利要求书

1.一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、通过数据区编码变长度分解方法，将n位长编码数据进行分段，分成k组数据区长度不一致的短编码，为短编码添加区分符，构成k组通信码；

步骤2、LED灯具通过变长度编码发送方法，将k组通信码序列循环发送出去；

步骤3、可见光通信接收终端通过变长度编码接收方法，采用摄像头接收LED灯具发送的通信码序列并形成p张图像；

步骤4、可见光通信接收终端通过图像解码与合成方法解码，首先对p张图像进行处理与解码，从中挑选出k组短编码，依据数据区编码变长度分解方法进行逆向合成，还原成原n位长编码，长编码为发送端LED灯的唯一身份码，对应该LED灯的特征信息。

2.根据权利要求1所述的基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，其特征在于，所述步骤1中的数据区编码变长度分解方法，将要发送的n位长编码分为k组短编码，各组短编码长度分别为n₁,n₂,...,n_k，并且满足且n₁＜n₂＜...＜n_k；然后为每个短编码添加区分符，构成k组通信码，k组通信码具有相同的区分符、不同的数据区长度；在形成通信码时，有些通信码是无效编码，需要剔除，具体方法是：

步骤1.1、通信码中如果数据区有与区分符重合的部分，则该编码无效，剔除这种情况；

步骤1.2、如果用户对于光通量调制率有下限要求，如要求光通信时光通量调制率不得低于a％，则需要进一步筛选有效通信码：开通和关断分别代表1和0，则通信码中，1的个数至少是总个数的a％；最后k组通信码中符合要求的通信码数目依次是m₁,m₂,...,m_k；

步骤1.3、满足上面步骤1.1与步骤1.2的k组通信码，表示有效的n位数据编码数量，共有种。

3.根据权利要求1所述的基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，其特征在于，所述步骤2中的变长度编码发送方法，首先每组通信码构成一个小周期，k组通信码序列构成一个大周期；然后使用编码控制器控制LED灯具发光亮暗变化，实现对应小周期中01编码的发送；其次按照k组通信码依次控制LED灯具实现k个小周期的编码发送，k个小周期构成一个大周期；按照该方法用编码控制器控制LED灯具循环发送大周期编码。

4.根据权利要求1所述的基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，其特征在于，所述步骤3中的变长度编码接收方法，所述的可见光通信接收终端包括带摄像头和带数据处理能力的处理器系统，通过控制该可见光通信接收终端，使其连续接收p张图像，要求p≥k，以保证p张图像中含有k张有不同数据区长度的短编码图像。

5.根据权利要求1所述的基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，其特征在于，所述步骤4中的图像解码与合成方法，具体步骤是：

步骤4.1、针对可见光通信接收终端接收到的p张图像，依次进行图像处理，使用图像预处理去除干扰，根据LED灯形状特征提取LED灯区域，根据区分符特征提取出通信码数据区编码图像；

步骤4.2、解码算法包括：对通信码数据区图像进行滤波和二值化操作，使数据区图像转为黑白条纹；遍历搜索黑白条纹的宽度，同时求出数据区的总宽度；以区分符的宽度为基准，求出数据区的长度，结合数据区长度和区分符宽度确定黑白条纹宽度基准，将数据区黑、白条纹宽度依据与对应黑、白条纹宽度基准的比值，转化为对应的01数值，数据区的黑白条纹通过解码算法转变为二进制短编码；按照上述解码算法从p张图像中解码得到p个数据短编码；

步骤4.3、从步骤4.2中解出的p个数据短编码中，挑选出k个数据位长度不同的数据短编码，作为k个有效短编码；

步骤4.4、将步骤4.3获得的k个有效短编码按照数据位长度进行排序，组合成原n位长编码数据，长编码为发送端LED灯的唯一ID码，对应该LED灯的特征信息。