[发明专利]光成像通信的自适应检测系统及方法

摘要

本发明实施例公开了一种光成像通信的自适应检测系统及方法，所述系统包括LED发送端及接收端，所述接收端包括CMOS摄像头及自适应检测模块，所述自适应检测模块获取CMOS摄像头拍摄的图像，对图像进行灰度处理，得到灰度图，再根据预设的自适应优化算法优化灰度图，最后根据优化后的灰度图进行判决、同步、译码处理，恢复得到原始数据。本发明实施例针对灰度图设计了一种自适应优化算法、改进了检测算法中数据逻辑位判决阈值的取值方法、设计了一种灰度图采样率的自适应确定方法，从而降低了灰度图明暗程度的差异性，弥补了光成像通信检测算法的局限性及高误码率等问题，进而提高了检测算法的实用性和普适性。

主权项

1.一种光成像通信的自适应检测系统，包括LED发送端及对应接收光信号的接收端，其特征在于，所述LED发送端将原始数据进行曼彻斯特编码再通过OOK调制，控制LED发光，将原始数据通过光信号进行发送；所述接收端包括CMOS摄像头及自适应检测模块，所述接收端通过CMOS摄像头接收光信号；所述自适应检测模块获取CMOS摄像头拍摄的图像，对图像进行灰度处理，得到灰度图，再根据预设的优化算法优化灰度图；计算优化后的灰度图每一行的灰度值之和；采用滑动窗的方式确定判决阈值，然后根据阈值判断优化后的灰度图每一行代表的逻辑位，得到元素为逻辑位“0”或“1”的一维数组data1；采用预设的消除噪声算法去掉逻辑位长度的毛刺部分，并进行译码得到一维数组data3；将data3与同步头数据进行卷积，确定data3中同步头的位置，进而恢复出传输的初始数据data；根据data采用曼彻斯特译码，恢复得到原始数据；所述自适应检测模块还包括：统计子模块：统计data1中逻辑位“0”或者逻辑位“1”连续的个数，生成二维数组data1.1，其中，data1.1中第一行元素为逻辑位，第二行元素为统计对应第一行中逻辑位的连续个数；删除data1.1中第二行元素小于c_3的对应的列，生成新的二维数组data2，其中c_3为常数；计算子模块：将data2的第二行元素进行排序，选取最大的三个值计算均值记为avg3.1；选取data2的第二行元素中大于c_4*avg3.1的值，并计算出均值记为avg3；选取data2的第二行元素中大于c_5*avg3/3且小于c_6*avg3/3的值，并计算出均值记为avg1，其中，c_4、c_5及c_6均为常数；译码子模块：根据avg1和avg3译码，判断data2第二行元素值的大小，当其大于c_7*avg1且小于c_8*avg1时，则译为连续1个对应第一行的元素；当其大于c_8*avg1且小于c_9*avg3时，译为连续2个对应第一行的元素；当其大于c_9*avg3时，译为连续3个对应第一行的元素，进而将data1译为data3，其中，c_7、c_8及c_9均为常数。