[发明专利]一种可见光动态标签及其实现方法在审

专利信息
申请号: 202010823653.5 申请日: 2020-08-17
公开(公告)号: CN112087838A 公开(公告)日: 2020-12-15
发明(设计)人: 冯元华;周骥;李朝晖;苏健锋;黄剑文 申请(专利权)人: 暨南大学
主分类号: H05B45/10 分类号: H05B45/10;H05B45/30
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 李斌
地址: 510632 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 可见光 动态 标签 及其 实现 方法
【权利要求书】:

1.一种可见光动态标签,其特征在于,包括:发送端和接收端;

所述发送端包括:直流电源、单片机、驱动电路和LED灯阵,所述直流电源与单片机连接,所述单片机通过驱动电路驱动LED灯阵;

所述单片机用于将接收到的待传输信息进行信息编码转换成比特流,所述驱动电路用于根据比特流调制LED灯阵发光状态;

所述接收端设有摄像模块,所述摄像模块用于拍摄灯光图片,所述接收端将拍摄的灯光图片进行图像分析,得到接收的码流,对码流进行解码获得对应灯光的的信息,加载获取到的链接信息,获得对应的待传输信息。

2.根据权利要求1所述的可见光动态标签,其特征在于,所述LED灯阵采用多组灯珠并联,每一组采用多个LED灯串联,并设有LED聚光透镜,所述LED聚光透镜安装到LED灯阵中。

3.根据权利要求1所述的可见光动态标签,其特征在于,所述摄像模块采用CMOS图像传感器,采用卷帘快门曝光方式。

4.根据权利要求1-3任一项所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,包括下述步骤:

所述发送端进行信息编码,发送bit信息,所述信息编码步骤包括:取待发送信息、字符编码、相位调制、添加帧头和帧头保护;

所述接收端进行图像处理,所述图像处理具体步骤包括:获取摄像头数据、灰度值修正、列像素排序、移动平滑滤波和多项式拟合判决;

采用二项式拟合的方法对数据进行拟合,在得出拟合曲线后,将每一个灰度值和与之对应的拟合值进行比较,得到判决结果;

所述接收端进行数据解调,所述数据解调具体步骤包括:寻找帧头、数据重排、数据缩减和解码原始字符信息;

在数据缩减之后,得到LED灯阵发送的比特流,对所述比特流按照对应编码方法进行解码,得到原始字符信息。

5.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述字符编码的步骤中,将英文字符、数字符和特殊符号与二进制码元一一对应,构建编码表,将待传输信息通过编码表转换成对应的二进制码元。

6.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述相位调制的具体步骤包括:

令当前第i位编码为x(i),相位调制后第i位编码为y(i),则y(i)与x(i)存在以下关系:

即编码第一位与原始编码相同,从第二位开始,若原编码当前位与前一位相同则将当前位改变电平,若不相同则不变,其中,符号“~”表示取反。

7.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述发送端进行信息编码的步骤中,加入奇偶校验码,所述接收端进行奇偶校验,若校验结果为有误码存在,则自动重启拍照重新获取一帧数据再次进行处理,直到校验结果为无误码发生才对数据进行解调,还原出原始发送的信息。

8.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述灰度值修正具体计算公式为:

其中,G表示从手机中获取的灰度值,Gn为经过灰度值校正后的灰度值。

9.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述列像素排序步骤包括:将帧图像的每一列像素值进行降序排序,确定明暗条纹宽度。

10.根据权利要求4所述可见光动态标签的实现方法,其特征在于,所述移动平滑滤波的具体计算公式为:

其中,Yi表示平滑滤波后的灰度值,M表示每个比特占用的列数,即比特分辨率,Xi表示排序后选定的行第i个列灰度值,w表示列数。

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