[实用新型]基于ITS-VLC的像素间干扰消除系统

说明书

本实用新型公开了一种基于ITS‑VLC的像素间干扰消除系统，包括：IPI消除发射子系统和IPI消除接收终端子系统，该IPI消除发射子系统包括：编码器、LED驱动电路和LED阵列，编码器、LED驱动电路和LED阵列依次连接，原始信息经过编码器编码之后，携带可见光信息的LED阵列的信息通过LED驱动电路，驱动LED阵列发射可见光信号；该IPI消除接收终端子系统包括：CMOS图像传感器、图像处理模块、IPI消除模块、最小均方误差滤波器和解码器，CMOS图像传感器、图像处理模块、IPI消除模块、最小均方误差滤波器和解码器依次连接。本实用新型提高了LED阵列的可见光通信距离，具有广阔的应用前景等优点。

技术领域

本实用新型涉及可见光通信和智能交通系统技术领域，具体涉及一种基于ITS-VLC的像素间干扰消除系统。

背景技术

最近几年，智能交通发展迅速。智能交通系统(ITS)是未来交通系统发展的方向，智能交通是一门多学科交叉的技术，涵盖了各种先进的技术：信息技术、数据传输通讯技术、电子传感技术、控制技术和计算机技术等等，该技术可应用于大范围、全方位的交通运输管理系统，具有实时、准确、高效等等优点。智能交通系统现在最热门的研究是无人驾驶，而无人驾驶的核心就是驾驶周围环境的数据，无人驾驶需要实时接受周围的环境信息，因此，无人驾驶使用了大量的传感器。近几年，随着半导体照明技术的迅速发展，与传统的白炽灯相比，LED具有低功耗、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点。与此同时，LED更具有调制性能好、响应灵敏度高等优势。将信号以人眼无法识别的高频加载到LED上进行传输，进而催生出一门能够实现照明与通信一体化的技术——可见光通信。VLC不需要更换原有的设备，只需要在原有的基础上，装载一块嵌入式芯片，即可实现可见光通信，因此，将VLC应用于智能交通系统也成为人们不断深入研究的话题。

其中，LED阵列应用的比较广泛，例如：红绿灯的等待时间、广告牌、路标指引等等。然而，利用LED阵列进行可见光通信面临着不少的问题，其中最大的挑战之一是由于LED具有扩散效应，导致LED阵列容易出现每个像素点之间的像素干扰问题，这样接收到的可见光信息含有很多干扰，影响后续的研究和发展。为了接收到更加精确的可见光信息，亟待提出一种像素间干扰消除方法及其系统，通过所提出的方法及系统，进行像素间干扰的消除，实现LED阵列的通信。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺点与不足，提出一种基于ITS-VLC的像素间干扰消除系统，该系统通过融合图像处理、IPI分量计算、滤波等技术，搭建出一个可实现消除像素间干扰问题的可见光通信系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基于ITS-VLC的像素间干扰消除系统，包括：IPI消除发射子系统、IPI消除传输子系统和IPI消除接收终端子系统。

携带可见光信息的LED阵列的原始信息通过编码器编码形成使LED阵列能够表达的信号，所述信号经过LED驱动电路，驱动LED阵列发射可见光信号；所述可见光信号经过自由空间到达CMOS图像传感器；所述CMOS图像传感器将可见光信号转化为图像信号；所述图像信号经过图像处理模块计算得出LED每个像素点的亮度值，然后经过IPI消除模块计算得出每个像素点的IPI分量；所述IPI分量经过最小均方误差滤波器时被滤除，得到消除IPI分量之后信号；所述信号经过解码器进行解码，还原得到LED原始信息；从而实现LED阵列的消除IPI问题的可见光通信。

进一步地，所述的基于ITS-VLC的像素间干扰消除系统的干扰消除方法，包括以下步骤：

S1、每个LED阵列的信息通过编码器进行编码，编码后的第一信号经过LED驱动电路驱动LED阵列发射出携带数字通信信息的光束，其中，所述的LED阵列安装在公路上，距离地面有一定高度；

S2、所述的光束经过自由传播空间传播，在自由传播空间传播过程中形成带有像素间干扰(IPI)的可见光信号；