[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

说明书

本发明公开了一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法。步骤包括：通过数据区编码变长度分解方法将n位长编码分成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；然后LED灯具通过变长度编码发送方法将通信码序列循环发送出去；可见光通信接收终端通过变长度编码接收方法，采用摄像头接收通信码序列并形成p张图像；可见光通信接收终端通过图像解码与合成方法得到k组短编码，还原成原n位长编码，长编码为发送端LED灯的唯一ID码，可对应该LED灯的特征信息。本发明所述的基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，扩码后编码数量显著增加，而且实现方法简单、实时性高，增强了成像室内定位技术的实用性。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，具体涉及一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法。

背景技术

可见光通信技术(Visible Light communication，VLC)，其原理是将需要传输的信息编码成一段特殊信号，用某种调制方法将这个信号附加到LED灯具的驱动电流上，使LED灯具以极高的频率闪烁。虽然人眼看不到这种闪烁，但是通过光敏设备或者成像元件可以检测到这种高频闪烁并将其还原为要传输的信息，从而通过灯具完成信息传输的目的；室内定位技术作为导航的“最后一公里”，一直是当前的关注热点，在这方面现有的研究方法有基于LED、Wi-Fi、射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)、ZigBee、超声波、蓝牙、计算机视觉等的定位技术。

与其他室内定位技术相比，基于VLC的室内定位技术有如下优点：VLC技术带宽资源丰富，不需获得管理机构的授权；基于VLC的定位系统不会产生任何电磁干扰，也不易受外部电磁干扰影响；基于VLC的室内定位使用LED做光源，兼顾照明与定位。

基于VLC的室内定位技术可分为非成像定位技术和成像定位技术两类；其中成像定位技术用CMOS成像器件做接收端，根据灯具的成像，通过图像处理还原灯具传输的信号，获得灯具的特征信息。

成像定位技术的第一个缺点是图像处理耗时大，若进行多图处理，图片数量过多时会影响到定位的实时性；第二个缺点是：成像定位技术中使用数据流的编码技术在通信时都需要添加区分符，以提高抗干扰能力，如果无区分符会造成通信误码及译码困难，但此时区分符会占用有效的数据编码区域资源；而且一般摄像头由于拍摄距离和硬件的限制，可以拍摄到的对应编码的图像条纹数目是有限的，比如在3米的距离时，拍摄直径180mm的筒灯，手机前置摄像头在典型情况下一张图像只能拍摄到30多个编码条纹，去掉数据区两端的区分符及合理的余量，单图数据区可以表示的编码数量是很有限的。

数据区可表示的编码数量多少关系到可以使用的灯具数量、定位场所面积大小，也会影响到室内定位的精度；在一些典型的应用场景中，比如商场，地下停车场，为了避免由于LED灯间距过大导致的定位盲区，需要对大量的灯具进行编码，编码数量要求达到十万甚至百万以上，在拍摄距离和摄像头硬件的限制下，单图数据区可以表示的编码数量远远不够，这限制了基于VLC的室内定位技术的应用。寻找一种简单高效的扩码方法，扩充数据区的长度，解决编码数量问题，是目前基于VLC的室内定位技术急需解决的关键技术。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，以解决现有技术中，实际应用时摄像头硬件以及拍摄距离限制下的编码数量不够，无法满足大面积定位场所需求的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于变数据区长度的可见光通信编码扩码方法，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；