CN104081753B - 不闪式可见光通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 - Google Patents
不闪式可见光通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104081753B CN104081753B CN201280065575.0A CN201280065575A CN104081753B CN 104081753 B CN104081753 B CN 104081753B CN 201280065575 A CN201280065575 A CN 201280065575A CN 104081753 B CN104081753 B CN 104081753B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- matrix
- light
- color
- row
- decoded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/312—Driving therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明涉及可见光通信,其通过使三种原色的光闪烁但对闪烁样式有所限制来发送信息,以使得三种原色的光可被人眼视为白色。与使用白光的状况相比,使用三种原色的光可实现高速通信。这种高速通信可使用照明光源或彩色显示屏来实施。
Description
技术领域
本发明涉及从彩色可见光通信移除闪烁的技术。
背景技术
本发明涉及通过调制光来发送信息且通过检测光的调制来接收信息的可见光通信。提出使用若干色彩的光源的彩色可见光通信系统以便提高通信速度。在专利文献1(第10-2009-7020581号韩国专利申请案,“可见光发送器、可见光接收器、可见光通信系统、可见光通信方法(VISIBLE LIGHTTRANSMITTER,VISIBLE LIGHT RECEIVER,VISIBLE LIGHTCOMMUNICATION SYSTEM,VISIBLE LIGHT COMMUNICATIONMETHOD)”)中,揭示将色彩调制用于高速通信的技术。在专利文献2(第10-2010-0116002号韩国专利申请案,“在可见光通信系统中使用色度信息来进行发送-接收的设备与方法(Apparatus and Method and method that dosend-receive using chrominance information in visible light communicationsystem)”)中,揭示使用色彩调制代替亮度调制以便移除光的闪烁的技术。
发明内容
技术问题
本发明涉及如同上述文献1和文献2一样从彩色可见光通信移除闪烁的技术,且本发明可分类为两个种类:第一种类为使用照明灯来进行的色彩通信,且第二种类为使用例如LCD、OLED和投影仪的彩色显示器来进行的色彩通信。
技术解决方案
为了实现上述目标,根据本发明的色彩通信系统通过在极短时间间隔(这在本发明中称为周期)期间以预定样式调制三种原色(红色、蓝色和绿色)中的每一者来发送色彩,其中在短周期期间发送的三种色彩的总和维持为恒定亮度的白色。建议使周期足够短(建议将周期选择为比0.01秒短,这是因为人眼无法检测频率大于100赫兹的闪烁),以使得三种原色的闪烁无法被人眼检测到,而是被感测为如同色彩是同时且连续地辐射一样。以高频调制的这些光的颜色被人眼感测为白色,但高速色彩传感器可检测色彩调制且通过辨识色彩调制的样式来接收信息。根据本发明,人眼无法感测到色彩通信系统的闪烁,这是因为色彩通信系统在一周期期间以调制样式发送彩色光,同时通过限制所述调制样式而将在所述周期期间发送的总体光维持为白色,以使得人眼可始终感测到恒定亮度的白色。这与上述专利文献1和2不同,在上述专利文献1和2中,人眼可感测到由通信系统发送的每一不同色彩的光的闪烁,这是因为通信系统只是在每一周期发送不同色彩。通过使用本发明的色彩通信系统,可同时提供不闪式照明与高速的通信系统。
有利效果
通过使用本发明的色彩通信系统,可用不闪式照明执行高速通信。
附图说明
图1说明本发明的第二实施例。
图2为说明当在许多周期期间连续发送表2的比特0时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
图3为当在许多周期期间连续发送表2的比特1时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
图4为当蓝光发送比特1、接着在时间s1发送比特0并在时间s2再次发送比特1时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
图5说明色彩UV平面中的16个格点。
具体实施方式
实施例1
可见光照明通信系统为通过接通和切断照明光源来发送信息且通过以光传感器检测光脉冲来接收信息的系统。LED可用作这种通信系统的光源。且,除照明装置的LED外,用作LCD的背光的LED可通过高频地接通和切断照明灯来发送信息。曼彻斯特编码(Manchester coding)可用作用于接通和切断光源的方法。通过将预定短时间间隔划分为2个子间隔且仅在第二子间隔期间接通,可通过曼彻斯特编码来发送比特0。(这个短时间间隔在本发明中称为周期。建议将周期设置为比0.01秒短,这是因为人眼无法检测频率大于100赫兹的闪烁。)类似地,通过将预定短时间间隔划分为2个子间隔且仅在第一子时间间隔期间接通,可通过曼彻斯特编码来发送比特1。这种输出方法可通过下表来表示。
【表1】
输出比特 | 光编码矩阵 |
0 | (0,1) |
1 | (1,0) |
表1的第二列表示1行2列矩阵(w1,w2)。这种矩阵在本发明中称为光编码矩阵。光编码矩阵(w1,w2)的矩阵元素w1和w2被定义为分别在给定周期的第一子时间间隔和第二子时间间隔期间发射的光的亮度。如果值为0,那么未发射光,且如果值为1,那么发射了最大亮度的光。如果值为介于0与1之间的实数值(例如,0.5),那么发射了一半亮度的光。白光的这种调制被视为三种原色的调制的特殊状况。换句话说,接通和切断白光等效于同时接通和切断红光、绿光和蓝光,且这可表示为以下3行2列光编码矩阵。
【数学式1】
上述矩阵的第一行、第二行和第三行分别表示红光、绿光和蓝光的亮度。且第一列和第二列表示分别在给定周期的第一子时间间隔和第二子时间间隔期间发射的光的亮度。通过以同一时钟信号在曼彻斯特编码中调制3个原色光源(即,通过将3种原色用作3个独立的通信信道),通信速度可三倍于仅使用一个白光源的状况。使用通过曼彻斯特编码来编码的色彩的这种通信系统可用作照明系统,这是因为曼彻斯特编码将周期划分为2个子时间间隔,且色彩脉冲必须在子时间间隔之一中发射,以使得人眼可看见白色。然而,高速光传感器可确定在第一子时间间隔或第二子时间间隔中是否检测到色彩脉冲。
将周期划分为2个子时间间隔可概括为将周期划分为n个子时间间隔,其中n为大于2的自然数。在此状况下,光编码矩阵可为如下的3行n列矩阵。
【数学式2】
举例来说,当n=3时,
【数学式3】
n=3的上述光编码矩阵表示以下色彩调制:
仅在第一子时间间隔期间发射最大亮度的红色。
仅在第二子时间间隔和第三子时间间隔期间发射一半亮度的绿色。
仅在第一子时间间隔和第二子时间间隔期间发射一半亮度的蓝色。
仅在一个子时间间隔期间发射红光,但是以最大亮度来发射的,且在两个时间间隔期间发射绿光和蓝光,但是以一半亮度来发射的,且因此,在所述周期期间发射的光的总和是白色。这可如下表示:
【数学式4】
本发明的色彩通信系统通过将周期划分为n个子时间间隔(在此状况下,建议使所有子时间间隔的长度相等以便使系统简单)且通过根据3行n列光编码矩阵来调制3个原色光源而对信息进行编码来发送信息。此处,周期设置为足够短且调制样式受到限制以使得3行n列光编码矩阵的行的矩阵元素的总和为1,以使得人眼无法感测到闪烁且仅感测到恒定的白色。
本发明的通信系统的接收部分通过使用关于周期的长度和子间隔的数量的给定信息而从所检测的色彩脉冲恢复时钟信号,检测每一周期的开始点,且检测每一周期的每一子时间间隔期间的色彩脉冲的亮度,以便辨识调制样式来获得光编码矩阵并从所述矩阵解码信息。为了由接收部分恢复时钟信号,建议本发明的通信系统的发送部分使用块编码(例如,4b/5b编码)。且,为了检测每一周期的开始点,建议在数据帧的首部添加同步字或前缀,所述同步字或前缀是由传送部分和接收部分预定义且共享的。
专利文献1和2的通信系统可被视为具有3行1列光编码矩阵的本发明的通信系统的特殊状况,且在专利文献1和2的通信系统中,每一周期的色彩未被确保为恒定白色的,且人眼可感测到闪烁(换句话说,这种系统可为通信系统,但不适用于照明系统)。本发明的色彩通信系统可为不闪式照明与通信系统。
上述数学式4可如下概括:
【数学式5】
这意味在每一周期期间发射的彩色光的量的总和可为并非白色(R=G=B=1)的某一恒定色彩(R=C1、G=C2且B=C3),其中C1、C2和C3为介于0与1之间的实数值。如果C1=C2=C3=1,那么人眼将色彩感测为白色。但如果C1、C2和C3的值是相同且恒定的,那么人眼可感测到不闪的恒定色彩。举例来说,如果C1=0.9、C2=0.7且C3=0.7,那么人眼可感测到红白色。
如果本发明的通信系统的发送部分和接收部分之间的距离改变,那么由接收部分接收的光的量改变,但原色光(即,红光、蓝光和绿光)的量的比率不改变。因此,建议通过检测色彩的比率而不是检测色彩的绝对量来接收信息。
实施例2
通过接通和切断白光LED(其为LCD的背光)来发送信息且通过检测经调制的光来接收信息的通信系统是已知的,且可按照标题“基于可见光通信的智能显示器(visible light communication based smart display)”在三星电子公司(Samsung electronics)软件俱乐部会员网站http://www.secmem.org/exhibition/ssm2011ex/w/viewProject.asp?p_num=40中找到。本实施例涉及一种通过调制彩色显示器(如LCD、OLED或投影仪)的色彩而不是如同在前述通信系统中一样调制白光来发送信息且通过经由色彩传感器来检测色彩改变而接收信息的通信系统。在本实施例的通信系统中,这种色彩改变不会降低在屏幕上显示的图像的质量且不产生闪烁。
通过如同在实施例1的状况中一样将周期(短时间间隔)划分为n个子时间间隔,针对每一子时间间隔而输出彩色的经调制的图片帧(在本发明中称为子图片帧)且以高速色彩传感器来检测色彩改变,人眼可不会感测到闪烁,而是感测到普通彩色图片。换句话说,通过使周期足够短,人眼仅感测到平均的图片帧,其中所述平均的图片帧是子间隔的每一子图片帧的重叠。可通过将实施例1的光编码矩阵的矩阵元素乘以原始图片的3个原色分量的每一像素值而产生针对每一子时间间隔的这种经调制的子图片帧。
举例来说,如果给出实施例1的数学式3的光编码矩阵,那么按照以下步骤而产生子帧:
1.将周期划分为3个子时间间隔,其中3为数学式3的矩阵的列数。
2.将数学式3的光编码矩阵的第一列(1,0,0.5)分别乘以原始图片帧的RGB色彩分量,以形成将在第一子时间间隔期间输出的子帧。(换句话说,子帧图片具有像素值(R*1,G*0,B*0.5),其中(R,G,B)为原始图片的像素值。)(*表示乘法运算)
4.将数学式3的光编码矩阵的第二列(0,0.5,0.5)分别乘以原始图片帧的RGB色彩分量,以形成将在第二子时间间隔期间输出的子帧。(换句话说,子帧图片具有像素值(R*0,G*0.5,B*0.5)。)
5.将数学式3的光编码矩阵的第三列(0,0.5,0)分别乘以原始图片帧的RGB色彩分量,以形成将在第三子时间间隔期间输出的子帧。(换句话说,子帧图片具有像素值(R*0,G*0.5,B*0)。)
在子时间间隔期间显示的3个子帧图片可重叠且平均化以被人眼视为一个原始彩色图片,但高速色彩传感器可检测色彩改变以使得可接收由色彩改变指示的信息。原始动态图片的色彩的改变并不是恒定的也不是可预测的,且因此,难以如同在实施例1中一样通过原色光(例如,红光、蓝光和绿光)的量的比率来发送信息。因此,建议将光编码矩阵元素限制为0或1。如此,接收部分可通过仅检查是否检测到每一原色而对信息进行解码。换句话说,接收部分不需要测量彩色光亮度的绝对值。如果原始图片帧是黑色的,那么其子帧图片也是黑色的,且因此,信息无法通过色彩改变来编码。因此,建议将原始黑色图片帧的亮度更改为灰色。
通过显示针对每一子时间间隔由光编码矩阵产生的子帧,同时将数学式4的限制条件添加到光编码矩阵,人眼可感测到原始彩色图片。可在产生子帧之前增大原始图片的亮度(或可增大显示装置的亮度),这是因为针对每一对应子时间间隔,仅显示子帧中的每一者,这导致整体亮度的降低。虽然显示器的绝对亮度可降低,但所输出的图片的原色的比率不改变,且因此,不存在图像质量降低或色彩改变。
当给出如同在数学式2中一样周期划分为n个子时间间隔的状况的光编码矩阵时,可如下获得第i子帧图片(其中i为1到0的自然数):将原始图片的每一像素的RGB色彩分量乘以数学式2的光编码矩阵的第i列(分别为Ri、Gi和Bi)。这可表示为以下数学式:
第i子帧图片中坐标为(x,y)的像素的红色分量值=(原始图片中坐标为(x,y)的像素的红色分量值)*Ri
第i子帧图片中坐标为(x,y)的像素的绿色分量值=(原始图片中坐标为(x,y)的像素的绿色分量值)*Gi
第i子帧图片中坐标为(x,y)的像素的蓝色分量值=(原始图片中坐标为(x,y)的像素的蓝色分量值)*Bi
通过在显示装置中包含专用电路,这些子帧图片可随着动态图片的播放而实时地产生,或子帧图片可由软件通过使用动态图片文件的每一帧图片而产生,且此后,新的动态图片文件可由新产生的子帧图片而不是每一帧图片形成,且经由普通高速显示装置来播放。
由于显示器的非线性性质,人眼将由数学式3的光编码矩阵调制的所显示的子帧图片感测为比原始色彩呈红色。因此,建议以经伽玛校正的光编码矩阵来调制子帧以防止质量降低。举例来说,如果显示器具有伽玛值=2.2,那么建议将数学式3的矩阵元素以1/2.2次方的值取代而使用新的矩阵并输出。取代为0.5的1/2.2次方为0.72。这意味绿色和蓝色的亮度增大。考虑到光源的非线性性质,还建议对实施例1的光编码矩阵进行伽马校正。
可将显示区域划分为子区域(例如,多个小长方形),其中每一子区域可用作不同通信信道。举例来说,根据本实施例,可按照矩阵形式来同时显示产品的许多相片,且关于每一相片,其产品id和url可发送到彩色可见光通信。如此,可移除占据显示屏的某一区域的QR码。用户可通过以本实施例的接收器从显示器接收色彩脉冲而获得其感兴趣的产品的信息。图1展示在显示器(ds)上显示的多个产品相片的子区域(pt)与智能电话(sm)的光传感器或高速相机之间的色彩通信。
应用实施例1
除例如光电晶体管的光传感器外,高速图像传感器也可用作接收器。在此状况下,可将由根据本发明的彩色可见光通信接收的信息合成到图像传感器摄取的图像上(如扩充实境)。
应用实施例2
表2为展示如同数学式1中一样的3行2列光编码矩阵中的比特值0和1的实例。
【表2】
上述表2的矩阵的第二行的所有元素为0.5。这意味由第二行表示的绿光源始终接通。可通过始终接通绿光源来减少闪烁,其中绿光源是三种原色中人眼最敏感的色彩。表2的矩阵的第一行可解译为时钟信号。这意味无关于经编码的比特值,由第一行表示的红光源恒定地接通和切断。通信系统的接收部分可通过检测红色的切断而同步时钟信号。同步时钟信号意味辨识周期的开始点。表2的矩阵的第三行是比特值。如果由第三行表示的蓝光在周期的第一子时间间隔期间接通,那么这蓝色脉冲表示比特1。如果蓝光在周期的第二子时间间隔期间接通,那么这蓝色脉冲表示比特0。建议使用蓝色而不是红色来对比特值进行编码,这是因为对于人眼来说,蓝色比红色深,以使得蓝色的闪烁比红色的闪烁不可见。人眼可从表2的通信系统的色彩脉冲感测到白色,这是因为表2的每一行的元素的总和始终为1。图2为说明当在许多周期期间连续发送表2的比特0时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。图3为当在许多周期期间连续发送表2的比特1时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
可通过使用表2的光编码矩阵来发送莫尔斯码(morse code)。也就是说,要发送的信息转换为莫尔斯码,且莫尔斯码的非零位电流被指派光编码矩阵的比特1,且零位电流莫尔斯码被指派光编码矩阵的比特0。彩色光源由对应于莫尔斯码的光编码矩阵调制。接收部分可接收周期性红色脉冲,且检查在检测到红色脉冲的同一子时间间隔中是否检测到蓝色脉冲。如果在同一子时间间隔中检测到红色脉冲和蓝色脉冲,那么这些脉冲表示比特1。也就是说,莫尔斯码通信的非零位电流对应于表2的光编码的色彩通信的比特1。莫尔斯码通信的长电流和短电流分别对应于比特1的长序列和比特1的短序列。接收部分可测量比特1的序列的持续时间,且恢复原始莫尔斯码。
信息可通过如表2的蓝光源仅在一个子时间间隔期间接通绿光源经由两个信道来发送。也就是说,可存在使用蓝光源的通信信道和使用绿光源的通信信道。这种光编码矩阵可应用于实施例1的光源和实施例2的显示器。
可使用下文表3的经调改的光编码矩阵以便减少表2的光编码矩阵的闪烁。
【表3】
上文表3中的A和Z为介于0与1之间的实数,且A大于Z。也就是说:
0<=Z<A<=1,且
A+Z=1
表2的红光源无法用作比特信息的通信信道,这是因为红光源用作时钟信号。但如果关于要发送的比特列执行块编码(如4b/5b)且通过曼彻斯特编码调制红光源,那么可在红色信道中发送时钟信号与比特信息信号两者。在此状况下,红光源、绿光源和蓝光源中的每一者可用作通信信道。接着,在一个周期期间可发送八进制的数。图4为展示蓝色信道首先发送比特1、接着在时间s1发送比特0且接着在时间s2再次发送比特1的曲线图。在比特值改变的时刻,未发送光的时间dt1或发送光的时间dt2较长。且,因此,可通过检测长时间间隔(如dt1或dt2)且选择长时间间隔的中间点(s1,s2)来确定周期的开始点。色彩值在长时间间隔期间是恒定的。比特值在这长时间间隔(dt1,dt2)的中间点(s1,s2)改变。建议使用块编码(如4b/5b)以便容易地检测周期的开始点,这是因为块编码确保给定时间间隔内的比特值的频繁改变。
应用实施例3
图5展示专利文献D2的图8,其说明色彩平面(UV平面)中的16个格点。每一点表示不同色彩。当假设r(i)、g(i)和b(i)为点的原色值且cr(i)、cg(i)和cb(i)为其互补色值时,
r(i)+cr(i)=g(i)+cg(i)=b(i)+cb(i)=1。
此处,i为1到16的自然数。
本发明的光编码3行2列矩阵可通过使用此等色彩而如下建构:
【数学式6】
数学式6的光编码矩阵表示数i,其中i为1到16的自然数。因此,可通过以数学式6的光编码矩阵来调制色彩而发送16进制的数。人眼可仅从数学式6的通信系统的光感测到白色,这是因为在周期的第一子间隔期间发射的色彩和在周期的第二子间隔期间发射的色彩相互互补。通过减小图5的格点之间的间隙来增加格点,可提高通信速度。可通过使用另一色彩平面中而不是UV平面中的格点来建构光编码矩阵。
数学式6的光编码矩阵可修改为数学式7的以下3行3列矩阵。
【数学式7】
数学式7的矩阵的第一行的所有元素为零。这意味在划分为3个子时间间隔的周期的第一子时间间隔期间,未发送光。色彩通信系统的接收部分可通过检测未检测到光的时间间隔而同步时钟信号。且,色彩通信系统的接收部分可通过检测剩余2个子时间间隔期间发送的色彩脉冲而接收信息。这可如下概括:
【数学式8】
数学式8的上述矩阵中的矩阵元素w为介于0与1之间的实数。这意味上述矩阵的第一列对应于灰色,这是因为第一列具有三种原色的相同亮度比率。接收部分可通过将灰色检测点辨识为周期的开始点而接收信息。在此状况下,必须调整矩阵元素,以使得
w+r(i)+cr(i)=w+g(i)+cg(i)=w+b(i)+cb(i)=1。
这种黑色或灰色为检测周期的开始点的特定样式的实例。一般来说,黑色或灰色以外的任何预定义的色彩可用作用于检测周期的开始点的标记。且,可通过在许多周期的间隔期间而不是在每一周期期间发送预定义的标记色彩来加速通信。
Claims (19)
1.一种不闪式可见光通信系统,包括:
发送部分;以及
接收部分,
其特征在于所述发送部分包括:
光编码部分,用于将数字值映射到编码矩阵;
发光控制部分,用于产生对应于所述编码矩阵的发光样式;以及
发光部分,用于根据所述发光样式而发射具有不同色彩的光,
其中所述接收部分包括:
光感测部分,用于感测光;
接收光计算部分,用于从接收光样式计算经解码的矩阵;以及
光解码部分,用于将由所述接收光计算部分计算的所述经解码的矩阵映射到所述数字值;
其中所述编码矩阵和所述经解码的矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中所述发光控制部分在每一周期期间通过所述编码矩阵来控制发射的光,根据所述编码矩阵的第一行来控制第一种色彩的光源的所述发射的光,根据所述编码矩阵的第二行来控制第二种色彩的光源的所述发射的光,且根据所述编码矩阵的第三行来控制第三种色彩的光源的所述发射的光,
其中所述接收光计算部分从所述第一种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第一行,从所述第二种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第二行,且从所述第三种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第三行。
2.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述第一种色彩、所述第二种色彩和所述第三种色彩是三原色。
3.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的行的所有元素的总和为介于0与1之间的恒定值,且所述恒定值针对所有周期而相同。
4.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述发光控制部分将1个周期划分为n个子时间间隔,其中n为所述编码矩阵的列的数量,且在第i子时间间隔期间控制所述光的亮度,以使得所述光的所述亮度与所述编码矩阵的第i列成比例,
其中所述接收光计算部分将1个周期划分为n个子时间间隔,其中n为所述解码矩阵的列的所述数量,且在所述第i子时间间隔期间从接收光产生所述经解码的矩阵的第i列,其中所述经解码的矩阵的所述第i列的矩阵元素与接收光的亮度成比例,且i为1到n的自然数。
5.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述发光部分为照明灯或显示器。
6.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述发光部分为显示器,
其中所述发光控制部分在所述第i子时间间隔期间输出第i子帧,其像素值为新的像素值(R*Ri,G*Gi,B*Bi),且其中(R,G,B)为原始帧的像素值,且(Ri,Gi,Bi)为所述编码矩阵的所述第i列。
7.根据权利要求6所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述发光控制部分将显示区域划分为子区域且通过将每一子区域指派给不同通信信道而控制从每一子区域发射的光,以使得每一子区域独立且同时地通信。
8.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述接收部分包含图像摄取构件,且将所接收的信息显示到由所述图像摄取构件摄取的图像上。
9.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的列的所述数量n为2,且所述编码矩阵的第一列的色彩为所述矩阵的第二列的色彩的互补色。
10.根据权利要求9所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的行中的一者为时钟信号,其中所述时钟信号的所述行的一列为1,且所述时钟信号的所述行的另一列为0。
11.根据权利要求9所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的一行是发送经块编码的信号的通信信道,所述经块编码的信号包含表示周期的开始的信号和比特信息。
12.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的列的所述数量n为3,且这些编码矩阵中的一者包含表示周期的开始点的色彩。
13.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,所述编码矩阵的列的所述数量为3,且所述编码矩阵的一列包含表示周期的开始点的色彩。
14.根据权利要求12或13中任一权利要求所述的不闪式可见光通信系统,其特征在于,表示周期的所述开始点的所述色彩为灰色或黑色。
15.一种不闪式可见光发送装置,其特征在于包括:
发光部分,用于发射具有不同色彩的光;
光编码部分,用于将数字值映射到编码矩阵;
发光控制部分,用于产生对应于所述编码矩阵的发光样式;以及
发光部分,用于根据所述发光样式而发射具有不同色彩的光;
其中所述编码矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中所述发光控制部分在每一周期期间通过所述编码矩阵来控制发射的光,根据所述编码矩阵的第一行来控制第一种色彩的光源的所述发射的光,根据所述编码矩阵的第二行来控制第二种色彩的光源的所述发射的光,且根据所述编码矩阵的第三行来控制第三种色彩的光源的所述发射的光。
16.一种不闪式可见光接收装置,其特征在于包括:
光感测部分,用于感测光;
接收光计算部分,用于从接收光样式计算经解码的矩阵;以及
光解码部分,用于将由所述接收光计算部分计算的所述经解码的矩阵映射到数字值;
其中所述经解码的矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中所述接收光计算部分从第一种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第一行,从第二种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第二行,且从第三种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第三行。
17.一种不闪式可见光通信系统的通信方法,其特征在于,包括具有发光部分的发送部分以及具有光感测部分的接收部分,所述不闪式可见光通信系统的通信方法的特征在于包括:
通过所述发送部分进行光编码以将数字值映射到编码矩阵;
通过所述发送部分进行发光控制以产生对应于所述编码矩阵的发光样式;
通过所述接收部分进行接收光计算以从接收光样式计算经解码的矩阵;以及
通过所述接收部分进行光解码以将所述经解码的矩阵映射到所述数字值;
其中所述编码矩阵和所述经解码的矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中所述发送部分在每一周期期间通过所述编码矩阵来控制发射的光,根据所述编码矩阵的第一行来控制第一种色彩的光源的所述发射的光,根据所述编码矩阵的第二行来控制第二种色彩的光源的所述发射的光,且根据所述编码矩阵的第三行来控制第三种色彩的光源的所述发射的光,
其中所述接收部分从所述第一种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第一行,从所述第二种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第二行,且从所述第三种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第三行。
18.一种可见光发送装置的通信方法,其特征在于,包括发光部分,所述可见光发送装置的通信方法的特征在于包括:
进行光编码以将数字值映射到编码矩阵;以及
进行发光控制以产生对应于所述编码矩阵的彩色发光样式;
其中所述编码矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中在每一周期期间通过所述编码矩阵来控制发射的光,根据所述编码矩阵的第一行来控制第一种色彩的光源的所述发射的光,根据所述编码矩阵的第二行来控制第二种色彩的光源的所述发射的光,且根据所述编码矩阵的第三行来控制第三种色彩的光源的所述发射的光。
19.一种可见光接收装置的通信方法,其特征在于,包括光感测部分,所述可见光接收装置的通信方法的特征在于包括:
进行接收光计算以从接收光样式计算经解码的矩阵;以及
进行光解码以将在所述接收光计算期间计算的所述经解码的矩阵映射到数字值;
其中所述经解码的矩阵为3行n列矩阵,其矩阵元素为0到1的实数,其中n为大于2或等于2的自然数,
其中从第一种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第一行,从第二种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第二行,且从第三种色彩的所接收的样式计算所述经解码的矩阵的第三行。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2011-0148013 | 2011-12-31 | ||
KR20110148013 | 2011-12-31 | ||
KR10-2012-0008126 | 2012-01-27 | ||
KR20120008126 | 2012-01-27 | ||
KR20120138640 | 2012-12-02 | ||
KR10-2012-0138640 | 2012-12-02 | ||
PCT/KR2012/011871 WO2013100743A1 (ko) | 2011-12-31 | 2012-12-31 | 깜빡임이 없는 칼라 가시광 통신 시스템 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104081753A CN104081753A (zh) | 2014-10-01 |
CN104081753B true CN104081753B (zh) | 2016-09-21 |
Family
ID=48698066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280065575.0A Expired - Fee Related CN104081753B (zh) | 2011-12-31 | 2012-12-31 | 不闪式可见光通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9385808B2 (zh) |
JP (1) | JP6053822B2 (zh) |
KR (2) | KR20130079301A (zh) |
CN (1) | CN104081753B (zh) |
WO (1) | WO2013100743A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109828524A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-31 | 朱高峰 | 可编程控制系统及方法 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6337028B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2018-06-06 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | 通信システム、照明システム及び情報を送信する方法 |
KR101522720B1 (ko) * | 2014-01-29 | 2015-05-22 | 국민대학교산학협력단 | 가시광 통신 시스템 및 그 방법 |
US9664011B2 (en) * | 2014-05-27 | 2017-05-30 | Baker Hughes Incorporated | High-speed camera to monitor surface drilling dynamics and provide optical data link for receiving downhole data |
KR20150146055A (ko) | 2014-06-20 | 2015-12-31 | (주)모이텍 | Rgb 색상을 이용한 영상 부가정보 제공 시스템 및 방법 |
CN106464365B (zh) | 2014-06-30 | 2019-01-11 | 富士通株式会社 | 发送装置、接收装置、通信系统以及发送方法和接收方法 |
JP6466684B2 (ja) * | 2014-10-17 | 2019-02-06 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 可視光送信装置、可視光受信装置、可視光通信システム、可視光通信方法及びプログラム |
WO2016128967A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | Darabi Amir | System and method for providing optically coded information |
US9681083B2 (en) * | 2015-06-12 | 2017-06-13 | Omnivision Technologies, Inc. | Method and system to detect a light-emitting diode |
TWI578722B (zh) * | 2015-11-23 | 2017-04-11 | 財團法人資訊工業策進會 | Optical communication system and optical communication transmission device |
CN106375006A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 深圳大学 | 使用移动终端的rgb环境光传感器来进行近场通讯的方法 |
WO2018073870A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 富士通株式会社 | 送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法および送信用コンピュータプログラムならびに受信用コンピュータプログラム |
EP3582410B1 (en) * | 2017-02-09 | 2021-09-01 | Fujitsu Limited | Transmission device, transmission control device, communication system, transmission method and computer program for transmission |
CN110959132B (zh) * | 2017-05-27 | 2022-06-14 | 李汶基 | 眼镜型显示器及可变焦距眼镜型显示器 |
JP2018107824A (ja) * | 2018-03-14 | 2018-07-05 | 富士通株式会社 | 受信装置及び受信方法 |
CN109104243B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-11-03 | 北方工业大学 | 一种像素通信方法、信息发送终端及信息接收终端 |
CN109067466A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光通信发射器和接收器、发射方法和接收方法 |
DE102018131458A1 (de) * | 2018-12-07 | 2020-06-10 | Ledxon Modular Gmbh | Beleuchtungsvorrichtung |
CN112087838A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-15 | 暨南大学 | 一种可见光动态标签及其实现方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1723639A (zh) * | 2002-10-24 | 2006-01-18 | 株式会社中川研究所 | 照明光通信装置 |
JP2007019935A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Fujifilm Holdings Corp | 可視光通信システム、可視光信号発信装置、可視光信号受信装置、撮像装置、可視光信号発信方法、可視光信号受信方法、可視光通信方法、可視光信号発信プログラム及び可視光信号受信プログラム |
CN1933369A (zh) * | 2005-09-13 | 2007-03-21 | 株式会社东芝 | 可见光通信系统及其方法 |
CN101023607A (zh) * | 2004-09-22 | 2007-08-22 | 京瓷株式会社 | 光发送设备和光通信系统 |
CN101180814A (zh) * | 2005-05-20 | 2008-05-14 | 株式会社中川研究所 | 数据发送装置与数据接收装置 |
CN101432997A (zh) * | 2006-03-31 | 2009-05-13 | 株式会社中川研究所 | 照明光通信装置 |
CN101682420A (zh) * | 2007-03-30 | 2010-03-24 | 三星电子株式会社 | 可见光发送器、可见光接收器、可见光通信系统及方法 |
JP2011061305A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Oki Electric Industry Co Ltd | 案内表示システム及び案内表示方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001189660A (ja) | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Toshiba Corp | 情報伝送装置および情報伝送方法 |
EP1863203A1 (en) | 2002-10-24 | 2007-12-05 | Nakagawa Laboratories, Inc. | Illumination light communication device |
US8254791B2 (en) | 2004-09-22 | 2012-08-28 | Kyocera Corporation | Optical transmitting apparatus and optical communication system |
JP4566839B2 (ja) | 2005-06-29 | 2010-10-20 | 京セラ株式会社 | 可視光通信装置、可視光通信システム、及び見かけの照度変更方法 |
DE102006024421B3 (de) * | 2006-05-24 | 2007-10-25 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Übertragung von Daten mit wenigstens zwei Strahlungsquellen |
KR101015643B1 (ko) | 2008-06-17 | 2011-02-22 | 삼성전자주식회사 | 가시광 통신 방법 및 장치 |
JP5325526B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2013-10-23 | 三星電子株式会社 | 可視光通信システム、及び可視光通信方法 |
US8195054B2 (en) * | 2008-11-26 | 2012-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus and method for transmitting and receiving an information symbol in a visible light communication system for color code modulation |
US8774142B2 (en) * | 2009-09-16 | 2014-07-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flexible and integrated frame structure design for supporting multiple topologies with visible light communication |
KR20120054740A (ko) | 2010-11-22 | 2012-05-31 | 주식회사 팬택 | 가시광 통신 시스템에서 색차 정보를 이용해서 통신하는 송수신 장치 및 방법 |
-
2012
- 2012-12-31 JP JP2014550030A patent/JP6053822B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-31 CN CN201280065575.0A patent/CN104081753B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-31 WO PCT/KR2012/011871 patent/WO2013100743A1/ko active Application Filing
- 2012-12-31 KR KR1020120158757A patent/KR20130079301A/ko active Application Filing
- 2012-12-31 US US14/369,534 patent/US9385808B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-05-15 KR KR1020150068176A patent/KR101622362B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1723639A (zh) * | 2002-10-24 | 2006-01-18 | 株式会社中川研究所 | 照明光通信装置 |
CN101023607A (zh) * | 2004-09-22 | 2007-08-22 | 京瓷株式会社 | 光发送设备和光通信系统 |
CN101180814A (zh) * | 2005-05-20 | 2008-05-14 | 株式会社中川研究所 | 数据发送装置与数据接收装置 |
JP2007019935A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Fujifilm Holdings Corp | 可視光通信システム、可視光信号発信装置、可視光信号受信装置、撮像装置、可視光信号発信方法、可視光信号受信方法、可視光通信方法、可視光信号発信プログラム及び可視光信号受信プログラム |
CN1933369A (zh) * | 2005-09-13 | 2007-03-21 | 株式会社东芝 | 可见光通信系统及其方法 |
CN101432997A (zh) * | 2006-03-31 | 2009-05-13 | 株式会社中川研究所 | 照明光通信装置 |
CN101682420A (zh) * | 2007-03-30 | 2010-03-24 | 三星电子株式会社 | 可见光发送器、可见光接收器、可见光通信系统及方法 |
JP2011061305A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Oki Electric Industry Co Ltd | 案内表示システム及び案内表示方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109828524A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-31 | 朱高峰 | 可编程控制系统及方法 |
CN109828524B (zh) * | 2019-03-05 | 2020-11-10 | 朱高峰 | 可编程控制系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101622362B1 (ko) | 2016-05-19 |
KR20150063986A (ko) | 2015-06-10 |
US9385808B2 (en) | 2016-07-05 |
US20150003837A1 (en) | 2015-01-01 |
WO2013100743A1 (ko) | 2013-07-04 |
KR20130079301A (ko) | 2013-07-10 |
JP2015510302A (ja) | 2015-04-02 |
CN104081753A (zh) | 2014-10-01 |
JP6053822B2 (ja) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104081753B (zh) | 不闪式可见光通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 | |
JP4739914B2 (ja) | 通信装置、通信システム及び通信方法 | |
CN101523990B (zh) | 一种用于环境或者普通照明系统的颜色转变的方法 | |
CN103905118B (zh) | 用于数据嵌入的设备和方法以及光通信系统和其方法 | |
US7949259B2 (en) | Visible light communication system and method therefor | |
RU2526845C2 (ru) | Световой модуль, система освещения и способ встраивания данных в излученный свет | |
KR101524882B1 (ko) | 부분적인 무필터 및 2-칼러 서브픽셀 액정 디스플레이 장치, 그것을 포함하는 이동 전자 장치 및 그것의 작동 방법 | |
US20080063410A1 (en) | Optical Transmitting Apparatus and Optical Communication System | |
TWI256609B (en) | Display device | |
US20080170863A1 (en) | Apparatus and method for visible light communication | |
AU2010239556B2 (en) | Lighting techniques for wirelessly controlling lighting elements | |
CN105743579A (zh) | 可见光发送器、可见光接收器、可见光通信系统及方法 | |
CN104871452A (zh) | 显示方法 | |
JP6362608B2 (ja) | 表示方法および表示装置 | |
AU2010239669B2 (en) | Lighting techniques for wirelessly controlling lighting elements | |
KR20170043146A (ko) | 착용 가능한 led 통신장치 및 그 방법 | |
US10916165B2 (en) | Cyber-enabled displays for intelligent transportation systems | |
JPH09233025A (ja) | 光情報伝達装置 | |
CN108810440A (zh) | 视频数字水印隐写的实现方法及系统 | |
CN112751612B (zh) | 一种利用三色led传输数据给移动终端的方法及装置 | |
CN219322612U (zh) | 一种rgb三原色数据转多色输出的转换系统 | |
CN116131945A (zh) | 一种可见光通信装置、方法和系统 | |
CN104795020B (zh) | 一种白平衡自动调节型led显示屏 | |
CN109427274A (zh) | 具有高对比度的显示系统及方法 | |
CN104100847A (zh) | 照明系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160921 Termination date: 20181231 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |