[发明专利]一种灯光信号视觉解译方法

说明书

本申请公开了一种灯光信号视觉解译方法，包括：采集光源图像，所述图像采集设备的帧率高于光源闪烁的频次；利用预先训练好的检测识别模型，识别所采集的光源图像的发光特征；基于所识别的所述光源图像中的发光特征，辨识并输出二值序列；按照光源闪烁发送的字符间隔，对所述二值序列进行截断；对截断获得的任一段二值序列串，统计其中目标数值的个数，以将其转换为数组；根据转换后的数组的值，将所述数组转换为点划序列；将所获得的点划序列映射至摩尔斯码，以完成解译。本申请实施例以图像传感器作为接收端，提出基于视觉的光信号解译方法，由此实现了光信息解译自动化，同时提升了抗噪能力和多光源同步感知能力。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种灯光信号视觉解译方法。

背景技术

灯光可以传递信息，灯光通过闪跳变化实现信号编解码。以摩尔斯码为例，摩尔斯码中的划码和点码可以分别由灯光长亮和短亮表达，通过灯光闪烁发送摩尔斯码。

过去依靠人来接收灯光信号，人眼观察灯光变化，结合经验知识判断出信号。人工解译灯光信息典型应用是灯语，灯语常用的编码是摩尔斯码，它是由点码和划码构成，通过不同数量点码和划码组合可以表征英文字母、数字和一些符号。灯语中灯光分为短亮和长亮，分别表征点码和划码。长亮时间长度通常是短亮的3倍。人工解译灯光信号需要人工长时间值守观察灯光，劳动强度大，而且信息解译要求良好培训和丰富经验，对训练有素的人依赖程度高，自动化程度低。

后来出现了可见光通信技术(LIFI)，也是通过灯光变化传递信息，接收端是对亮光敏感的光敏器，通过编码调制解调方法解译信息。基于光敏器接收灯光信号的可见光通信解调方法，是从携带消息的已调灯光信号中恢复消息的过程。解调方法首先是光敏器采集灯光信号，亮为“1”，灭为“0”，连续采集灯光信号得到二值序列，将灯光信号输入到带通滤波器，再输入到本地载波关联的乘法器处理，然后输入到低通滤波器，接着通过定时脉冲的抽样判决模块，输出解调信号。

可见光通信方法采用光敏器接收灯光信号，光敏器通过感知亮或灭接收光源信号，并不识别信号源在哪里，所以光敏器通常对准一个信号光源。如果有多个信号光源，它并不能区分，反而视为噪声干扰，使光敏器无法敏锐地准确地捕捉到光源信号，因此光敏器不能同时接收多个光源信号。所以基于光敏器的可见光通信抗噪声能力差，工作环境要求严苛，不适合室外远距离通信。

本发明为了实现灯光信息解译自动化，同时提升抗噪能力和多光源同步感知能力，以图像传感器作为接收端，结合视觉处理算法，提出基于视觉的灯光信号解译方法。

发明内容

本申请实施例提供一种灯光信号视觉解译方法，用以实现灯光信息解译自动化，并提升抗噪能力和多光源同步感知能力。

本申请实施例提供一种灯光信号视觉解译方法，包括如下步骤：

采集光源图像，其中所述光源图像是利用图像采集设备、对光源在设定规则下闪烁所采集的图像，所述图像采集设备的帧率高于光源闪烁的频次；

利用预先训练好的检测识别模型，识别所采集的光源图像的发光特征；

基于所识别的所述光源图像中的发光特征，辨识并输出二值序列；

按照光源闪烁发送的字符间隔，对所述二值序列进行截断；

对截断获得的任一段二值序列串，统计其中目标数值的个数，以将其转换为数组；

根据转换后的数组的值，将所述数组转换为点划序列；

将所获得的点划序列映射成摩尔斯码，以完成解译。

可选的，基于所识别的所述光源图像中的发光特征，辨识并输出二值序列包括：

根据检出的光源图像的发光特征确定所述光源是亮或灭，分别对应为1或0；