[发明专利]一种可见光成像通信方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种可见光成像通信方法及系统。

背景技术

可见光通信技术是指利用可见光信号作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式。可见光信号是一种实现通信的载体，其在实现通信的过程中，通过发光器(如LED光源)和感光器进行发送与接收。因此，利用可见光信号传输信息时，是利用发光器的通断变化(可直观理解为闪烁)承载信息，感光器通过感知一段时间的进光量，判断出发光器的闪烁规律，从而实现通信。现有的可见光通信大多基于单一LED光源进行发送，用单点光强检测的感光器进行接收。

可见光成像通信作为可见光通信的一类，其在实现通信的过程中，通过将要传输的信息嵌入现有的显示屏设备(如，电脑显示屏、平板电视、户外广告屏等)进行发送，并通过能够进行整幅图像采集的成像设备(如，数码相机、手机摄像头等)进行接收。

但是，由于显示屏设备与成像设备之间的链路不稳定，容易导致传输的信息出现丢帧，影响了传输的信息的准确性。而目前并没有针对上述问题的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种可见光成像通信方法及系统，能够解决现有技术中由于显示屏设备与成像设备之间的链路不稳定，导致的传输的信息出现丢帧，影响传输的信息准确性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种可见光成像通信方法，包括：

获取待传输信号；

对所述待传输信号进行互补调制，并将所述调制后的待传输信号加载到载体；

将承载有所述调制后的待传输信号的所述载体发送至显示屏设备进行显示；

对所述显示屏设备上显示的所述载体进行信息采集，获取接收信号；

采用预设的自动丢帧检测算法检测所述接收信号的丢帧位置；

根据所述接收信号的丢帧位置，删除所述丢帧位置前面的接收帧，以保证传输信号的正反叠加顺序。

可选的，所述对所述待传输信号进行互补调制，包括：

根据公式x_k(i,j)＝y_k(i,j)+d_k(i,j)及d_k(i,j)＝(-1)^(kmod2)s(i,j)Δ对所述待传输信号进行互补调制，其中，x_k(i,j)为调制后的待传输信号帧，y_k(i,j)为调制前的待传输信号帧，d_k(i,j)为嵌入信息，s(i,j)等概率取值1或-1，Δ为嵌入强度，i为二维图像的空间坐标的横坐标，j为二维图像的空间坐标的纵坐标，k为时间。

可选的，所述采用预设的自动丢帧检测算法检测所述接收信号的丢帧位置，包括：

根据丢帧的情况下和不丢帧的情况下差异帧统计特性的差异，检测所述接收信号的丢帧位置，所述差异帧为所述接收信号中相邻两个接收帧的差值。

可选的，所述根据不丢帧的情况下和丢帧的情况下差异帧统计特性的差异，检测所述接收信号的丢帧位置，包括：

根据公式及计算差异帧其中，为接收帧，λ_k为混合因子，τ₁和τ₂为丢帧时延因子，n_k(i,j)为加性高斯白噪声，均值为0，方差为σ²；

计算不丢帧的情况下，差异帧绝对值的空间均值；

计算丢帧情况下，差异帧绝对值的空间均值；

通过仿真观察不丢帧的情况下差异帧绝对值的空间均值随λ_k的变化趋势以及丢帧情况下差异帧绝对值的空间均值随λ_k的变化趋势，检测所述接收信号的丢帧位置。

可选的，所述计算不丢帧的情况下，差异帧绝对值的空间均值，包括：

根据公式f(λ_k)＝[4λ_k-2]Δ，计算不丢帧的情况下，差异帧绝对值的空间均值；

其中，M(k,k-1)为不丢帧的情况下差异帧绝对值的空间均值。

可选的，所述计算丢帧的情况下，差异帧绝对值的空间均值，包括：

根据公式

f₁(λ_k)＝2λ_kΔ，计算丢帧的情况下，差异帧绝对值的空间均值；