CN104253646A - 一种可见光通信mimo系统及其实现数据收发的方法 - Google Patents

Abstract

一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法，包括发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；并对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。本发明中，通过采用二维码技术实现几何失真图形的矫正，实现了对可见光通信MIMO系统中LEDs阵列发送的平面图像的矫正，保证了一帧图像内各点像素被同时无误的检测，达到了收发帧同步的目的，从而提高了数据发送效率。

Description

一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法

技术领域

本发明涉及可见光通信技术，尤指一种可见光通信多输入多输出(MIMO)系统及其实现数据收发的方法。

背景技术

可见光通信是一种基于发光二极管(LED)技术发展起来的、新兴短距离高速无线光通信技术。可见光通信最大的特点是，其在支持通信的同时还满足正常照明的需求，而且绿色环保、无电磁干扰。随着可见光通信的发展，可见光通信MIMO系统也已成为热点技术之一。

对可见光通信MIMO系统的基本结构要求是，将发射机设计为LEDs阵列结构，并要求发光强度满足室内照明要求(500lx)；接收机设计为二维阵列多点检测结构。可见光通信MIMO系统将光线在空间中多次反射导致的“多径效应”这一弊端转换成优势，利用空间复用技术成倍地提高了系统吞吐量及数据传输速率，此外，通过阵列发送技术有效地降低了码间窜扰的影响。可见，MIMO系统非常适合于可见光通信的漫射信道，它降低了移动终端对光信道抖动的敏感性，在终端发生位置变化、信道突变、抖动等情况下，能够增强信号接收能力，提高信道利用率。

MIMO系统应用在可见光通信中主要有三个热点技术：一个是空间分集，也就是在收发端，均分别采用阵列形式传输数据，以减少时延造成的误码，提高信道可靠性；另一个是空间复用，也就是在发送端，采用分层空-时复用(BLAST)方式发送数据，可以成倍提高系统的吞吐量和数据传输速率；还有一个是波束赋型，也就是通过减小光源的视场角以精确信道指向性，从而降低相邻光源之间的信道干扰(ICI)。

目前，在可见光通信MIMO系统中，当移动终端发生抖动时，发送端的数据会出现失真，从而造成收发帧不同步；而接收机接收的光信道会被迫中断，无法继续通信。这样，当连续发送长串定位信息时，也会因发生的抖动而导致信息丢失，降低了数据发送效率。

发明内容

本发明提供一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法，能够保证收发帧同步，从而提高数据发送效率。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可见光通信多输入多输出MIMO系统实现数据收发的方法，包括：发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；

对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

所述编译为：利用二维码编译器对所述数据进行编译，转换为二维码图形。

所述定位信息为位于所述二维码图形中的符合比例不变特征的特定比例构成的定位图形。

所述定位图形为三个。

所述扫描接收到的二维码信息包括：对包含所述二维码图形的平面图像进行横向、纵向扫描；

去除所述平面图像中的冗余光干扰；

对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理。

所述去除平面图像中的冗余光干扰包括：记录所述平面图像中各像素点的光亮度E_i，与预先设置的光强度值范围(E_min，E_max)进行比较，去除超过或小于(E_min，E_max)范围的光强度值。

所述对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理包括：

分别找出所述平面图像中的最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min，计算最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min的平均值E_average；

按照平均值E_average将图像中的亮度值分为大于平均值E_average，及小于平均值E_average两类，其中，大于平均值E_average的光亮值为黑色图像，表示为1；小于平均值E_average的光亮点为白色图像，表示为0。

所述根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正包括：

对所述二维码图形进行横向、纵向扫描，直到获取其中的三个定位图像；

分别确定各定位图形的中心点，计算由三个中心点构成的三角形的各边长长度；

根据所述三角形的两个短边边长及倾斜角α计算扫描面积S′，并与实际面积S相比得到斜率；

根据得到的斜率对所述二维码图形进行旋转，恢复倾斜的二维码图形；

确定所述平面图像的边界轮廓，根据双线性插值法计算矫正后的坐标。

所述获取斜率根据下面的公式获得： $\mathrm{Ratio}=\frac{S^{\′}}{S}=\frac{\frac{1}{2}\×a\×b}{\frac{1}{2}\×(a+b\×\sin \mathrm{\α})\×b}\≥\frac{a}{a+a\×\sin \mathrm{\α}}=\frac{1}{1+\sin a};$ 其中，

S′为扫描面积，S为实际面积；

a表示所述三角形的各边长中短边a的边长长度，b表示所述三角形的各边长中短边b的边长长度；α为倾斜角。

本申请还提供一种可见光通信MIMO系统，包括发送端和接收端，其中，

发送端，用于将待发送的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端，用于扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

所述发送端至少包括二维码编译模块和发送模块，其中，

二维码编译模块，用于将待发送的数据编译成二维码图形；

发送模块，用于通过光强度调制，将编译后的二维码图形调制到点光源上以平面图像的形式进行发送。

所述发送模块为LEDs阵列，发射阵列可以采用复用技术。

所述二维码图形中包括定位图形；所述定位图形由符合比例不变特征的特定比例构成。

所述定位图形包括三个，分别位于二维码图形的三个顶角处。

所述接收端至少包括接收模块、预处理模块、矫正模块，以及解调模块，其中，

接收模块，用于接收来自发送端的包含有二维码信息的平面图像；

预处理模块，用于对接收到的包含有二维码信息的平面图像进行扫描，去除冗余光干扰并进行二值化处理，将处理后的二维码图像输出给矫正模块。

矫正模块，用于对来自预处理模块的二维码图形进行扫描，获取定位图像；根据定位图像定位二维码图形的边界轮廓并对二维码图形进行矫正后输出给解调模块；

解调模块，用于对来自矫正模块的处理后的二维码图形进行二维码解调，获得原始数据。

所述接收模块是二维阵列多点式光电检测器。

所述二维阵列多点式光电检测器上方设置有成像透镜，用于将远距离发送的平面图像镜像到接收机阵列中。

所述接收模块采用与所述发送端的LEDs阵列发射帧率同步的预定帧率，采集来自发送端的平面图像。

本申请技术方案提供包括发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；并对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。本发明中，通过采用二维码技术实现几何失真图形的矫正，实现了对可见光通信MIMO系统中LEDs阵列发送的平面图像的矫正，保证了一帧图像内各点像素被同时无误的检测，达到了收发帧同步的目的，从而提高了数据发送效率。

而且，本发明可见光通信MIMO系统的发送端采用复用技术并行发送数据，提高了发送增益，同时也提高了照明强度。而且，接收端二维阵列多点式光电检测器阵列为二维多点式结构，与发送阵列相对应，该并行数据通过成像透镜后，能够更好的映射到二维阵列多点式光电检测器阵列中，提高了接收效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明可见光通信MIMO系统实现数据收发的方法的流程图；

图2为本发明可见光通信MIMO系统的发射端的LEDs阵列采用复用技术发送的一“帧”平面图像的示意图；

图3为本发明发送的平面图像中的定位图形的示意图；

图4(a)为本发明发送的平面图像中的三个定位图形中心点连接成的三角形的示意图；

图4(b)为本发明发送的平面图像发生畸变后的三个定位图形中心点连接成的三角形的示意图；

图5(a)为本发明中矫正后的平面图像的边界示意图；

图5(b)为本发明中未矫正的平面图像的边界的示意图；

图6为本发明可见光通信MIMO系统的组成结构示意图。

具体实施方式

二维码是以某种特定的几何图形、按一定规律在平面(二维方向上)分布的、黑白相间的阵列图形来记录数据符号信息的一种图形码；在代码编制上使用若干个与二进制相对应的几何图形来表示文字、数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识别，实现信息自动处理。二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此，二维码能在很小的面积内表达大量的信息。此外，二维码还具备抗图形几何失真的能力，在旋转、倾斜等角度下扫描畸变图形，也能通过软件计算无误地恢复图形内各点处像素值，提取信息。本发明将二维码与可见光通信MIMO系统的阵列结构特点相结合，实现可见光通信MIMO系统及其数据收发，以保证收发帧同步，从而提高数据发送效率。

本发明中，位于可见光通信MIMO系统发送端的发射机可以以LEDs阵列作为信号发射系统。发射阵列采用复用技术，各点光源相互独立，彼此发送不同的信号，发送的信号以光强度区分，并对应二进制0、1值(比如“光强强”代表1、“光强弱”代表0)。一次发送的“平面图像”信号记为一帧，那么，该帧结构由数个明暗强度不同的点像素构成，与二维码的阵列结构相应。为了充分利用二维码矫正几何失真图形的优势，本发明基于现有三点确定平面原理，在LEDs阵列的三个顶角处设置三块定位图形区域，比如该定位图形呈“回”字形，自外向里比例按光照强度分为强-弱-强强-弱-强，比值为1∶1∶2∶1∶1依次出现。这种1∶1∶2∶1∶1的宽度比例特征在平面图像的其他位置出现的可能性很小，因此被视为定位图形的扫描特征。基于此特征，当一条计算机的扫描直线上(如图3所示，L1、L2、L3、L4)被光强度强、弱相间地截为1∶1∶2∶1∶1时，可认为该扫描直线穿过了定位图形。并且，当接收机检测到的平面图像发生畸变时，该定位图形也呈相同畸变，定位图形中各点的大小也发生相同改变，唯一不变的就是该1∶1∶2∶1∶1的比例特征。正因为这种比例特征不因整个平面图像的大小、旋转、倾斜而改变的特点，因此，可以根据这种比例特征找到定位图形。当找到定位图形后，该图形的中心点即为平面图像定位点，如图3所示的中心点。

需要说明的是，定位图形的形状不局限于上述“回”字形，根据LEDs阵列的尺寸、数据量而定，如大尺寸小数据量的LEDs阵列可采用对称多边形(六边形等)作为定位图形，只要符合比例不变特征即可。

本发明中，位于可见光通信MIMO系统接收端的接收机是二维阵列多点式光电检测器。在二维阵列多点式光电检测器上方安置聚光元器件(如凸透镜)，用于将远距离发送的平面图像镜像到接收机阵列中，此时，图像的每一个(或一组)像素都会映射到二维阵列多点式光电检测器中，提高信道接收效率。，提高信道接收效率。同时，接收机可以由嵌入式计算机控制，根据二维码扫描技术，逐排扫描各点像素(包括横向、纵向)，光强度强的像素由黑色图形表示，光强度弱的像素由白色图形表示。最终，二维阵列多点式光电检测器接收到的平面图形与二维码图形相应，并通过计算恢复抖动的失真图形，提取独立的数据信号。

本发明中，接收机不断扫描接收的图像，直到检测出特定形状的定位图形，来识别帧的开始。并发挥二维码图形的抗失真优势，在发生抖动，收到几何失真图形时，也能通过对平面图像的矫正，保证矫正后的接收平面图像与LEDs发送的平面图像一致，从而保证一帧内的各像素可同时无误的恢复并检测，以实现收发帧同步的目的。并且，本发明在保证帧同步的同时，也能降低一帧数据内码间窜扰的影响。

综上，本发明可见光通信MIMO系统的发送端采用复用技术并行发送数据，提高了发送增益，同时也提高了照明强度。而且，接收端二维阵列多点式光电检测器阵列为二维多点式结构，与发送阵列相对应，该并行数据通过成像透镜后，能够更好的映射到二维阵列多点式光电检测器阵列中，提高了接收效率。

图1为本发明可见光通信MIMO系统实现数据收发的方法的流程图，如图1所示，本发明方法包括以下步骤：

步骤100：发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送。

如图2所示，本步骤中，可见光通信MIMO系统的发射端的LEDs阵列采用复用技术发送的一帧平面图像，即N*N的LEDs阵列发射的平面图像(N表示像素点数)。采用光强度调制方式，以“明”、“暗”区分1、0信息，图2中，黑色代表“明”即1信息，白色代表“暗”即0信息，一帧平面可发送(N*N)bits信息。数据经过串并转换，并通过二维码编译器编译成二维码图形后，调制到点光源上发送。其中，各点光源携带不同信息，复用发送。二维码编译器可以采用现有的二维码编译器。

在发送的(N*N)bits信息中，设置出(3*n*n)bits的定位信息(n表示定位图形的边长)，在(N*N)bits中的(3*n*n)bits视为定位开销，为帧开始标记符。如图2中3个顶角处的定位图形，定位图形由符合比例不变特征的特定比例的图形构成。定位图形中不携带任何有效数据信息。

本步骤强调的是，在本发明可见光通信MIMO系统的发送端，待发送的数据是采用二维码方式进行编译处理的。而具体如何实现编译是本领域技术人员的公知技术，并不是本发明所要保护的，其具体实现方式也不用于限定本发明的保护范围。

步骤101：接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正。

接收端按照与发送端的LEDs阵列发射帧率同步的预定帧率，采集来自发送端的平面图像，并对其进行横向、纵向扫描。

在图像扫描过程中，首先，记录平面图像中各像素点的光亮度E_i，与预先设置的经一定衰减后的传输数据信息的光强度值范围(E_min，E_max)进行比较，当接收机检测到超过或小于(E_min，E_max)范围的光强度时，均视为背景光光强的干扰，去除这部分光强度值，仅保留检测到(E_min，E_max)范围内的光强度值，以去除冗余光干扰；

然后，对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理，包括：

分别找出平面图像中的最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min，计算最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min的平均值E_average；

按照平均值E_average将图像中的亮度值分为大于平均值E_average，及小于平均值E_average两类，并分别进行二值化处理。其中，大于平均值E_average的光亮值为黑色图像，表示为1；小于平均值E_average的光亮点为白色图像，表示为0。处理后的黑、白图像即为二维码图形。

但是，经过接收机图像扫描后得到的二维码图形，可能由于终端抖动而发生几何失真，此时，需要进一步对其进行矫正，以恢复几何失真的接收图像，具体包括：

对二维码图形进行横向、纵向扫描，直到寻找到标准比例即符合比例不变特征的特定比例的定位图像。如图3示，即使发生扭曲时，该比例特征也不发生改变。记录横向、纵向最先与最后扫描到呈标准比例的四直线L1、L2、L3、L4，将这四条直线围成的四边形后连接其对角线得到定位图形的中心点。重复上述过程，直至找到图4(a)中的三个定位图形的三个中心点，其中，中心点的确定方法属于本领域技术人员的惯用技术手段，是一个简单的运算过程，这里不再赘述；

在三个中心点确定后，计算由三个中心点构成的三角形的各边长长度，根据三角形的短边a和短边b，倾斜角α，计算扫描面积S′，并与实际面积S(即标准比例下不失真的面积)相比，按照公式(1)得到扫描直线的斜率Ratio如下：

$\mathrm{Ratio}=\frac{S^{\′}}{S}=\frac{\frac{1}{2}\×a\×b}{\frac{1}{2}\×(a+b\×\sin \mathrm{\α})\×b}\≥\frac{a}{a+a\×\sin \mathrm{\α}}=\frac{1}{1+\sin a}---\left(1\right)$

当平面图像的倾斜角α在0°～10°之间变化时，斜率Ratio值在0.85至1之间变化。通过扫描直线的斜率Ratio可以得到平面图像的倾斜角α，再根据α恢复图像的倾斜，如图4(b)所示，恢复倾斜至虚线处。将最长边长c之外的顶点(如图4(b)中的定点M)作为平面图像的左上角，旋转图像至正，如图4(a)所示。

当恢复图像的旋转、倾斜后如图4(a)所示，再采用直线逼近法确定平面图像的边界。具体包括：沿着三角形的短边a和短边b两条边，分别向远离另一个顶点(如图4(a)所示，定点N、定点P)的方向移动扫描，每次向外偏移1个像素，偏移量δ(δ＝±1)，并获取各条直线扫描所得的图形；在到达边界时反复来回扫描，并微调扫描直线斜率，以得到两条最佳逼近直线；再做过第三点且分别平行于上述两条最佳逼近直线的直线，向远离上述两条最佳逼近直线的方向进行扫描，以得到剩余两条边界直线。最终得到四条直线围成的一个闭合四边形的轮廓；

在确定平面图像的边界轮廓后，根据双线性插值法计算矫正后的坐标。如图5(a)中的P1、P2、P3、P4为矫正后的平面图像的4个顶点，图5(b)中的P1’、P2’、P3’、P4’为未矫正的平面图像的4个顶点。假设f(x，y)表示矫正后的平面图像像素值，f(x’，y’)表示未矫正的平面图像像素值，那么，f(x，y)与f(x’，y’)之间的关系可表示为如公式(2)所示：

f(x，y)＝k₁x+k₂y+k₃xy+k₄    (2)

f(x′，y′)＝k₅x+k₆y+k₇xy+k₈

公式(2)中的8个映射系数，可以通过代入8个顶点P1、P2、P3、P4、P1’、P2’、P3’、P4’得到8个方程组，联立这8个方程组即可求得8个映射系数(该双线插值计算就是现有二维码解码软件中的计算方法，具体实现并不用于限定本发明的保护范围，其具体实现方法也不属于本发明的保护范围)。进一步地，由于矫正后的坐标(x，y)可能为浮点坐标，可以采用最邻近点即利用插值法，根据未矫正的坐标(x’，y’)所在单元的4个顶点坐标计算出f(x，y)：假设坐标(x’，y’)的4个相邻点坐标分别为(x₀’，y₀’)、(x₀’，y₁’)、(x₁’，y₀’)、(x₁’，y₁’)，像素值为f(0，0)、f(0，1)、f(1，0)、f(1，1)，则按照双线性插值公式(3)：

f(x，y)＝[f(1，0)-f(0，0)]×(x’-x₀’)+[f(0，1)-f(0，0)]×(y’-y₀’)+[f(1，1)+f(0，0)-f(0，1)-f(1，0)]×(x’-x₀’)×(y’-y₀’)+f(0，0)    (3)

可以计算出坐标(x，y)的像素值f(x，y)。也就是说通过计算每点坐标，进行平面坐标变换，使图像转至水平，获得像素模块为1*1的标准图像。

本发明中，通过采用二维码技术实现几何失真图形的矫正，实现了对可见光通信MIMO系统中LEDs阵列发送的平面图像的矫正，保证了一帧图像内各点像素被同时无误的检测，达到了收发帧同步的目的。

步骤102：对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

对经过步骤101处理后的平面图形进行二维码解调，获得原始数据。

通过本发明方法，保证了一“帧”平面内的像素能同时无误的解调，而且不受终端抖动等的影响。在可见光通信中，实现了收发端帧同步。此外，由于一“帧”平面内的像素被准确的检测到了，也就有效地抑制了码间窜扰。本发明可见光通信MIMO系统的发送端采用复用技术并行发送数据，提高了发送增益，同时也提高了照明强度。而且，接收端二维阵列多点式光电检测器阵列为二维多点式结构，与发送阵列相对应，该并行数据通过如聚光凸透镜后，能够更好的映射到二维阵列多点式光电检测器阵列中，提高了接收效率。

本发明还提供一种可见光通信MIMO系统，如图6所示，包括发送端和接收端，其中，

发送端，用于将待发送的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端，用于扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

如图6所示，本发明发送端至少包括二维码编译模块和发送模块，其中，

二维码编译模块，用于将待发送的数据编译成二维码图形；

发送模块，用于通过光强度调制，将编译后的二维码图形调制到点光源上以平面图像的形式进行发送。发送模块为LEDs阵列，发射阵列可以采用复用技术。

所述二维码图形中包括定位图形；所述定位图形包括三个，分别位于二维码图形的三个顶角处；所述定位图形由符合比例不变特征的特定比例构成。

本发明接收端至少包括接收模块、预处理模块、矫正模块，以及解调模块，其中，

接收模块，用于接收来自发送端的包含有二维码信息的平面图像。接收模块可以是二维阵列多点式光电检测器，接收模块采用与发送端的LEDs阵列发射帧率同步的预定帧率，采集来自发送端的平面图像。在二维阵列多点式光电检测器上方进一步设置有成像透镜，用于将远距离发送的平面图像镜像到接收机阵列中。

预处理模块，用于对接收到的包含有二维码信息的平面图像进行扫描，去除冗余光干扰并进行二值化处理，将处理后的二维码图像输出给矫正模块。

矫正模块，用于对来自预处理模块的二维码图形进行扫描，获取定位图像；根据定位图像定位二维码图形的边界轮廓并对二维码图形进行矫正后输出给解调模块；

解调模块，用于对来自矫正模块的处理后的二维码图形进行二维码解调，获得原始数据。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种可见光通信多输入多输出MIMO系统实现数据收发的方法，其特征在于，包括：发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；

对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编译为：利用二维码编译器对所述数据进行编译，转换为二维码图形。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定位信息为位于所述二维码图形中的符合比例不变特征的特定比例构成的定位图形。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位图形为三个。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述扫描接收到的二维码信息包括：对包含所述二维码图形的平面图像进行横向、纵向扫描；

去除所述平面图像中的冗余光干扰；

对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述去除平面图像中的冗余光干扰包括：记录所述平面图像中各像素点的光亮度E_i，与预先设置的光强度值范围(E_min，E_max)进行比较，去除超过或小于(E_min，E_max)范围的光强度值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理包括：

分别找出所述平面图像中的最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min，计算最大光亮度值E_max和最小光亮度值E_min的平均值E_average；

按照平均值E_average将图像中的亮度值分为大于平均值E_average，及小于平均值E_average两类，其中，大于平均值E_average的光亮值为黑色图像，表示为1；小于平均值E_average的光亮点为白色图像，表示为0。

8.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正包括：

对所述二维码图形进行横向、纵向扫描，直到获取其中的三个定位图像；

分别确定各定位图形的中心点，计算由三个中心点构成的三角形的各边长长度；

根据所述三角形的两个短边边长及倾斜角α计算扫描面积S′，并与实际面积S相比得到斜率；

根据得到的斜率对所述二维码图形进行旋转，恢复倾斜的二维码图形；

确定所述平面图像的边界轮廓，根据双线性插值法计算矫正后的坐标。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取斜率根据下面的公式获得： $\mathrm{Ratio}=\frac{S^{\′}}{S}=\frac{\frac{1}{2}\×a\×b}{\frac{1}{2}\×(a+b\×\sin \mathrm{\α})\×b}\≥\frac{a}{a+a\×\sin \mathrm{\α}}=\frac{1}{1+\sin a};$ 其中，

S′为扫描面积，S为实际面积；

a表示所述三角形的各边长中短边a的边长长度，b表示所述三角形的各边长中短边b的边长长度；α为倾斜角。

10.一种可见光通信MIMO系统，其特征在于，包括发送端和接收端，其中，

发送端，用于将待发送的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端，用于扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

11.根据权利要求10所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述发送端至少包括二维码编译模块和发送模块，其中，

二维码编译模块，用于将待发送的数据编译成二维码图形；

发送模块，用于通过光强度调制，将编译后的二维码图形调制到点光源上以平面图像的形式进行发送。

12.根据权利要求11所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述发送模块为LEDs阵列，发射阵列可以采用复用技术。

13.根据权利要求11或12所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述二维码图形中包括定位图形；所述定位图形由符合比例不变特征的特定比例构成。

14.根据权利要求13所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述定位图形包括三个，分别位于二维码图形的三个顶角处。

15.根据权利要求10或11所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述接收端至少包括接收模块、预处理模块、矫正模块，以及解调模块，其中，

接收模块，用于接收来自发送端的包含有二维码信息的平面图像；

预处理模块，用于对接收到的包含有二维码信息的平面图像进行扫描，去除冗余光干扰并进行二值化处理，将处理后的二维码图像输出给矫正模块；

矫正模块，用于对来自预处理模块的二维码图形进行扫描，获取定位图像；根据定位图像定位二维码图形的边界轮廓并对二维码图形进行矫正后输出给解调模块；

解调模块，用于对来自矫正模块的处理后的二维码图形进行二维码解调，获得原始数据。

16.根据权利要求15所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述接收模块是二维阵列多点式光电检测器。

17.根据权利要求16所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述二维阵列多点式光电检测器上方设置有成像透镜，用于将远距离发送的平面图像镜像到接收机阵列中。

18.根据权利要求17所述的可见光通信MIMO系统，其特征在于，所述接收模块采用与所述发送端的LEDs阵列发射帧率同步的预定帧率，采集来自发送端的平面图像。