CN104054399A - 光检测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被布置成检测从至少一个光源发射的编码光的光检测器。光检测器（100）包括光电检测器（102），所述光电检测器（102）被布置成检测编码光。光检测器进一步具有图像传感器（104）和屏幕（106），其中光电检测器的视场是在图像传感器的视场内。光检测器被布置成将由图像传感器所捕获的并且包括其编码光被光电检测器检测到的光源的图像显示在屏幕上。本发明还涉及一种检测从至少一个光源发射的光的方法。

Description

光检测器

技术领域

本发明涉及一种被布置成检测从至少一个光源发射的编码光的光检测器，该光检测器包括光电检测器，所述光电检测器被布置成检测编码光。

背景技术

被布置成检测从光源发射的编码光的光检测器典型地是基于使用单个光电检测器（典型地为光电二极管）来捕获光并且将它转换成电信号以便被进一步处理的。这些光检测器典型地配备有大带宽的最佳信号检测，但是在特定应用场景中为了得到良好的检测提供有限的用户体验。用户不得不非常准确地指向，像狙击手一样。后者是由于如下事实而导致的：为了避免灯之间的串扰，光检测器配备有光学器件，所述光学器件限制了它们的视场（FOV）和孔径（aperture）以便确保基本上来自仅一个灯的光到达光电检测器。

发明内容

本发明的目标是提供一种光检测器，所述光检测器减轻现有技术的上面提到的问题，并且提供了更易于操控的光检测器。

该目标由如权利要求1中所定义的根据本发明的光检测器实现，以及由如权利要求8中所定义的根据本发明的检测光的方法实现。

本发明是基于这样的洞察力的：通过组合图像传感器、屏幕以及光电检测器的用途，有可能便于光检测器的操控，因为所指向的区域能够被显示在屏幕上。

因此，依照本发明的一个方面，提供了被布置成检测从至少一个光源发射的编码光的光检测器。该光检测器包括光电检测器，所述光电检测器被布置成检测编码光。光检测器进一步包括图像传感器和屏幕，其中光电检测器的视场是在图像传感器的视场内。光检测器被布置成将由图像传感器所捕获的并且包括其编码光被光电检测器检测到的光源的图像显示在屏幕上。从而，归因于屏幕显示被瞄准并且正被解码的光源，瞄准的任务比在现有技术中更简单。

在本发明的上下文中，“编码光”指的是由光源所发射的用于照射在光源的环境中的对象的光，所发射的所述光包括对于人眼而言不可见的嵌入式数据，诸如涉及光源的数据，例如光源ID或光源的操作参数（电压、电流、功率、彩色点、累积燃烧时间等）。

依照光检测器的实施例，光电检测器被提供有光学单元，所述光学单元是可调整的以便调整光电检测器的视场。因此，光检测器可更适应于不同的状况。例如取决于存在单个光源还是数个光源以及光源是否接近于彼此，更窄的视场或更宽的视场可能是期望的。

依照光检测器的实施例，它进一步包括用户输入单元，其中光学单元借助于用户输入单元可手动地被调整。

依照光检测器的实施例，它进一步包括自动光学单元控制器，所述自动光学单元控制器被布置成自动地调整光学单元以便优化光电检测器的编码光检测。

对于光学单元的相应的手动控制和自动控制，存在不同的优点。

依照光检测器的实施例，它进一步包括数据采集器，所述数据采集器被布置成采集并且存储关于其的光已被解码的光源的数据。关于检测到的光源的所存储的数据在许多方面是有用的。

依照光检测器的实施例，它进一步包括智能电话，所述智能电话至少包括图像传感器和屏幕。将光检测器基于作为非常常见的装置的智能电话是有利的。智能电话能够配备有光编码能力，其要么作为附件要么在智能电话的制造时被内置。

依照光检测器的实施例，它被布置成将关于至少目前显示的光源的数据呈现在显示屏上。这便于光源的将来控制知道它目前的设定。

根据本发明的另一方面，提供了检测从至少一个光源发射的光的方法，包括：

- 借助于图像传感器来捕获发射编码光的至少一个光源的图像，并且将图像显示在屏幕（106, 206）上；以及

- 借助于光电检测器来检测编码光并且对编码光进行解码。检测光的方法提供了和上面定义的光源对应的优点。

依照所述方法的实施例，它进一步包括：如果数个光源被检测到，则自动地调整光电检测器的光学参数以便优化来自期望的光源的光的接收。

依照所述方法的实施例，它进一步包括：采集并且存储与被检测并解码的光相关联的光源数据；以及在屏幕上将光源数据呈现在相应的对应光源的图像处。

依照所述方法的实施例，它进一步包括：提取并且存储所述至少一个光源的每个光源的视觉签名（signature）；以及生成所存储的视觉签名的图谱（map）。这给予用户具有比在单个图像的情况下可能的会更大的环境的概要的可能性。

依照所述方法的实施例，它进一步包括从借助于图像传感器捕获的图像的序列生成全景图像。全景图像给予用户具有比在单个瞬时图像的情况下可能的会更大的环境的概要的可能性，并且其在真实视图中而不是在如图谱所表示的符号视图中。

本发明的这些及其它方面和优点从在下文中所描述的实施例将是明显的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。

附图说明

现将更详细地并且参考附图对本发明进行描述，在附图中：

图1是根据本发明的光检测器的第一实施例的示意侧视图；以及

图2是光检测器的第二实施例的框图。

具体实施方式

根据光检测器的第一实施例，如图1中所图示的那样，光检测器100包括：光电检测器102，其被布置成检测编码光；图像传感器104；以及屏幕106。光电检测器102的视场（FOV）是在图像传感器104的FOV内。也就是说，光电检测器102的FOV和图像传感器104的FOV一样宽或者比图像传感器104的FOV窄，并且光电检测器102和图像传感器104指向相同的方向。根据这个实施例，图像传感器104和屏幕106被包括在单独的第一单元108中，所述第一单元诸如是智能电话，其中图像传感器104是布置在智能电话108的背面处的普通内置相机，并且屏幕106是在智能电话108的前面上的普通屏幕。光电检测器102被包括在单独的第二单元110中。智能电话108已主要地通过添加的软件而被适配成与第二单元110连接，所述第二单元110进而已被设计成物理上且电学上可与智能电话108互连。

光检测器100被布置成将光源显示在屏幕106上，所述光源的编码光被光电检测器102检测。命令光检测器100的用户以光源大约在屏幕106中心的这样一种方式指向期望的光源是容易的，这确保它同样是在光电检测器102的FOV中。因此，在实践中，光电检测器102的FOV能够被设置得相当窄，这具有如上面所说明的选择优点，同时仍然可能使它保持不太窄，只要它是在图像传感器104的FOV内。

光检测器200的第二实施例与第一实施例包括类似的部件，如在图2的框图中所示。因此，它包括光电检测器202、光解码器203、图像传感器204、屏幕206以及控制单元207。第一实施例当然也包括光解码器、控制单元以及其它必要的内部部件，尽管未示出，因为仅外部部件在图1中被示出。光电检测器202被与图像传感器204对准，使得在图像传感器204的中心处检测到的并且因此出现在屏幕206的FOV的中心处的远程位置同样是在光电检测器202的FOV的中心处。对准典型地意味着：在离光检测器200一定距离处但是不靠近光检测器200，光电检测器202的FOV被图像传感器204的FOV包含，因为光电检测器202和图像传感器物理上被并排放置，而不是在彼此之上，这然而对于本领域的技术人员而言是显而易见的，并且这在实践中没有缺点。

在这个第二实施例中，光电检测器202附加地配备有可调整的光学单元212。此外，第二实施例包括用户输入单元，或用户接口UI 214，其被作为触敏输入构件显示在屏幕206上。因此，用户能够归因于不同的状况借助于UI 214视需要调整光电检测器202的FOV。

可选地，或附加地，光检测器200能够被提供有自动光学单元控制器，其优选地被实施为由控制单元207所运行的软件，所述自动光学单元控制器被布置成自动地调整光学单元212以便优化光电检测器202的编码光检测。

此外，光检测器200包括数据采集器218。数据采集器218被布置成采集并且存储关于其的光已被解码的光源的数据。该数据被显示在显示屏206上。这种数据采集和显示当然可适用于光检测器的任何实施例。例如，仅与当前在光电检测器202的FOV中的光源相关的数据被显示在屏幕206上，或者与迄今为止检测到的所有光源相关的数据被显示在屏幕206上。

光源数据可以是例如状态信息、控制参数信息或与光源或该光源所被安装在的位置相关的其它类型的数据。在这里应注意，在一些情况下，借助于光电检测器202仅仅检索光源的唯一标识符是足够的。一旦光源已被识别，关于光源的其它信息或光源的位置能够从数据库被检索到或者通过使用光源与光检测器200之间的辅助通信链路（例如射频通信）从光源请求这种信息而被检索到。

根据本发明的检测来自编码光源的光的方法的实施例，光检测器被操作如下。首先，用户将光检测器100、200朝向用户想要知道关于其的设定或者想要调整其的设定的光源。图像传感器104、204捕获光源及其最近周边的图像并且该图像被显示在屏幕106、206上。光检测器100、200被保持使得所挑选的光源被定位在大约在屏幕106、206中心，即大约在图像传感器104、204的FOV的中心，以及因此大约在光电检测器102、202的FOV的中心。所检测到的从光源发射的编码光被光检测器100、200解码。然后，用户能够执行光源的远程控制，即对于其的设定的远程调整，如本领域中当前获知的那样。

附加地，关联的光源数据在屏幕106、206上被呈现在光源的图像处，例如重叠在图像上。光源数据被要么是从所接收到的光中提取的，要么是从某个其它数据源或者以如由本领域的技术人员所获知的某种其它方式获得的，所述其它数据源诸如光检测器100、200与其进行通信的中心数据库。

如果存在被光电检测器102、202检测到的两个或更多个光源，则光电检测器的FOV或/和光电检测器102、202的其它光学参数被自动地调整，以便使从不是所挑选的光源的一个或多个光源接收到的光的量最小化，以及以便使从所挑选的光源接收到的光的量最大化。替换地，在非可调整的光学器件的简单情况下，最强的接收的信号被当作是从所挑选的光源发送的信号。用来选择所挑选的光源的另外的方式也是可实行的。

在该方法的另一个实施例中，在其中数个光源被一次一个地捕获的捕获阶段期间，关于所捕获的光源中的每一个的信息被采集并且被存储。只要光源保持在屏幕106、206上，即它存在于图像传感器104、204的FOV中，其数据就也被示出在屏幕上。

在根据本发明的方法的另一个实施例中，如由图像传感器104、204所接收到的每个捕获的光源及其周边的视觉签名被提取并且存储。稍后，所存储的视觉签名的图谱被生成，并且用户能够指向并且控制所有先前捕获的光源。在单独的第一和第二单元108、110的情况下，如在光检测器100的第一实施例中那样，借助于图谱所执行的操作同样单独地对于第一单元108是可能的。

在该方法的另一个实施例中，执行了全景图像从图像的序列的自动生成，所述图像的序列是在摇拍光检测器100、200或其第一单元108、同时保持在相同位置中时被捕获的。所获得的全景图像被用来给用户呈现可控的光源的集合的视觉概要。

如所附权利要求中所定义的根据本发明的光源检测器和检测光的方法的上述实施例已被描述。这些仅应该被视为仅非限制性的例子。如由本领域的技术人员所理解的那样，许多另外的修改和替代实施例在如由所附权利要求所定义的本发明的范围内是可能的。

应当注意，出于他的申请的目的，并且特别地关于所附权利要求，词“包括”不排除其它元素或步骤，并且词“一”或“一个”不排除多个，这本身对于本领域的技术人员而言将是显然的。

Claims (12)

1. 一种被布置成检测从至少一个光源发射的编码光的光检测器，所述光检测器（100, 200）包括光电检测器（102, 202），所述光电检测器（102, 202）被布置成检测编码光；其特征在于还包括图像传感器（104, 204）和屏幕（106, 206），其中光电检测器的视场是在图像传感器的视场内，并且其中光检测器被布置成将由图像传感器所捕获的并且包括其编码光被光电检测器检测到的光源的图像显示在屏幕上。

2. 根据权利要求1所述的光检测器，其中所述光电检测器（102, 202）被提供有光学单元（212），所述光学单元（212）是可调整的以便调整光电检测器的视场。

3. 根据权利要求2所述的光检测器，进一步包括用户输入单元（214），其中光学单元（212）借助于用户输入单元可手动地被调整。

4. 根据权利要求2或3所述的光检测器，进一步包括自动光学单元控制器（207），所述自动光学单元控制器（207）被布置成自动地调整光学单元以便优化光电检测器（202）的编码光检测。

5. 根据前述权利要求中任何一项所述的光检测器，进一步包括数据采集器（218），所述数据采集器（218）被布置成采集并且存储关于其的光已被解码的光源的数据。

6. 根据前述权利要求中任何一项所述的光检测器，其中光检测器（100）包括智能电话（108），所述智能电话（108）至少包括图像传感器（104）和屏幕（106）。

7. 根据前述权利要求中任何一项所述的光检测器，其中光检测器（100）被布置成将关于至少目前显示的光源的数据呈现在屏幕上。

8. 一种检测从至少一个光源发射的光的方法，包括：

- 借助于图像传感器（104, 204）来捕获发射编码光的至少一个光源的图像，并且将所述图像显示在屏幕（106, 206）上；以及

- 借助于光电检测器（102, 202）来检测编码光并且对编码光进行解码。

9. 根据权利要求8所述的检测光的方法，进一步包括：

- 如果数个光源被检测到，则自动地调整光电检测器（102, 202）的光学参数以便优化来自期望的光源的光的接收。

10. 根据权利要求8或9所述的方法，进一步包括：

- 采集并且存储与被检测和解码的光相关联的光源数据；以及

- 在屏幕（106, 206）上将光源数据呈现在相应的对应光源的图像处。

11. 根据权利要求8至10中任何一项所述的方法，进一步包括：

- 提取并且存储所述至少一个光源的每个光源的视觉签名；以及

- 生成所存储的视觉签名的图谱。

12. 根据权利要求8至11中任何一项所述的方法，进一步包括：

- 从借助于图像传感器（104, 204）捕获的图像的序列生成全景图像。