CN104393931B - 可见光信号接收控制方法、控制装置及接收设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种可见光信号接收控制方法、控制装置及接收设备。所述方法包括：确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。本申请实施例的方法、装置及设备通过改变可见光信号接收设备的图像传感器至少部分的像素密度，能够在一定程度上补偿通信性能的下降，更适用于复杂的移动场景中的可见光通信。
Description
技术领域
本申请各实施例涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种可见光信号接收控制方法、控制装置及接收设备。
背景技术
可见光通信(VLC)是采用可见光波段的光作为信息传播的载体，利用光源发出肉眼察觉不到的高速明暗闪烁光信号来传输信息的无线光通信的技术，具有发射功率高、无电磁干扰、无频谱认证、绿色环保等优点，能够有效缓解无线电频谱资源趋于枯竭的问题，近年来越来越受到人们的重视。
随着移动通信技术的发展，越来越多的可见光通信技术应用在移动场景中，由于可见光收发设备均有可能发生移动以及移动通信复杂的传输环境，移动场景中的可见光收发设备之间的通信性能较易受到影响。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的一个目的在于提供一种移动场景中的可见光通信方案。
为实现上述目的，根据本发明实施例的第一方面，提供一种可见光信号接收控制方法，所述方法包括：
确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；
响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种可见光信号接收控制装置，所述装置包括：
一确定模块，用于确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；
一控制模块，用于响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种可见光信号接收设备，所述设备包括本发明实施例第二方面所述的可见光信号接收控制装置。
本申请实施例的方法、装置及设备通过改变可见光信号接收设备的图像传感器至少部分区域的像素密度，能够在一定程度上补偿通信性能的下降，更适用于复杂的移动场景中的可见光通信。
附图说明
图1为本申请实施例的可见光信号接收控制方法流程图；
图2(a)至图2(e)为依照本申请实施例的方法改变可见光信号接收设备的图像传感器的像素密度的原理示意图；
图3(a)至图3(i)为本申请实施例的图像传感器的结构框图；
图4(a)至图4(i)为本申请实施例的可见光信号接收控制装置的多种实现方式的结构框图；
图5为本申请实施例的可见光信号接收设备的框图；
图6为本申请另一种实施例的可见光信号接收控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同设备、模块或参数等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
可见光通信技术利用可见光波段的光作为信息载体，物理实现上分为可见光信号发射和可见光信号接收两部分。可见光信号发射部分也即本申请各实施例中的可见光信号发射设备包括：将待发送信号转换成便于光信道传输的电信号的输入和处理电路、将电信号变化调制成光载波强度变化的可见光光源驱动调制电路。可见光信号接收部分也即本申请各实施例中的可见光信号接收设备包括：能对信号光源实现最佳接收的光学系统、将光信号还原成电信号的光电转换部分和前置放大电路、将电信号转换成可被终端识别的信号处理和输出电路。其中，在本申请各实施例中，可见光信号接收设备的光电转换部分为图像传感器(Image Sensor，也称感光元件，例如，电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)、互补金属氧化物导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS))，图像传感器接收光线照射时将光线转变成感应电荷，能够实现对来自多个可见光信号发射设备的光源的光线同时接收，且有更强的抗干扰能力。图像传感器由多个像素构成。
如图1所示，本申请实施例的可见光信号接收控制方法包括：
S120.确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
可见光信号接收设备通过图像传感器实现对来自多个可见光信号发射设备的可见光信号的同时接收，在通信过程中，由于通信任一方移动或传输环境发生变化，均会影响通信性能，例如，收发设备之间的通信距离的增加、可见光信号发射设备之间的干扰等均有可能使收发设备之间的通信性能下降。
S140.响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
在本申请实施例的方法中，响应于可见光收发设备之间的通信性能下降，通过改变当前可见光信号接收设备的图像传感器至少部分区域的像素密度的方式，即至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度(所述相关的区域包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的区域，例如，包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的所述图像传感器的至少部分区域)，增加信号的接收通道，从而提高多通道分集增益，一定程度上补偿通信性能的下降。且在本申请实施例的方法中，改变密度后的区域内的像素可为均匀分布的也可为不均匀分布。在本申请实施例的方法中，所述像素单元为读取图像传感器的电荷时的最小单位，每个所述像素单元可包括至少一个所述像素。以图2(a)至图2(b)所示为例，当前时刻，仅包括一个像素的像素单元(斜线填充的方框所示)对应的区域200为与一可见光信号发射设备相关的区域。依照本申请实施例的方法，可响应于区域200对应的通信性能的下降，增加区域的200的像素密度，例如，增加为包括均匀分布的四个像素的像素密度，如图2(a)所示；或增加为包括不均匀分布的六个像素的像素密度，如图2(b)所示。
综上，本申请实施例的方法通过改变可见光信号接收设备的图像传感器至少部分的像素密度，能够在一定程度上补偿通信性能的下降，更适用于复杂的移动场景中的可见光通信。
在本申请实施例的方法中，可通过多种可能的方式确定可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。例如，在一种可能的实现方式中，可从其他已知或能够确定可见光收发设备之间的通信性能的设备处获取所述通信性能。相应地，步骤S120可包括：
S122.获取所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
在另一种可能的实现方式中，也可由执行本申请实施例的方法的主体本身根据接收到的可见光信号来确定所述通信性能。相应地，步骤S120可包括：
S124.至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
例如，根据接收到的光信号的强度是否相同确定接收到的光信号是否来自同一个可见光信号发射设备。或者根据接收到的光信号中能够解调出的调制信号是否相同确定接收到的光信号是否来自同一个可见光信号发射设备，相应地，步骤S124可进一步包括：
S1242.解调所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号。
S1244.对于每个所述像素单元，响应于能够解调出调制信号，确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号，并至少根据确定的所述可见光信号确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
S1246.对于每个所述像素单元，响应于不能够解调出调制信号，确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降。
读取每个像素单元的感应电荷并对感应电荷进行模数转换，从其中解调可见光信号发射设备发射的调制信号，调制信号即可见光信号发射设备以可见光为载波信号向可见光信号接收设备发送的信息，可见光信号接收设备接收到的可见光信号为已用该调制信号调制了的已调信号。需要说明的是，图像传感器所感应到的电荷中可能有一部分是来自环境光，为了更好的解调调制信号，可先去除环境光的影响，例如，在读取电荷时设置适当的阈值将环境光的影响滤除，或者，通过接收光信号的强度来区分来自可见光信号发射设备的光信号以及环境光信号的区域，忽略仅接收环境光信号的相关区域不作处理。在本申请实施例的方法中，所述的不能够解调出调制信号的像素单元不包括仅接收到环境光的像素单元。
通常，在可见光信号发射设备之间不存在相互干扰时，也即，与各可见光信号发射设备相关的图像传感器的各区域是独立没有重叠的情况下，解调与所述至少一可见光信号发射设备相关的各像素单元，根据解调出的信号是否相同，能够找出接收来自同一可见光信号发射设备的各像素单元，从而确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号。根据所确定的各可见光信号发射设备的可见光信号，能够确定对应的通信性能。
需要说明的是，除了通过接收到的光信号的强度是否相同，或根据解调出的信号是否相同来确定来自同一可见光信号发射设备的可见光信号之外，还可采用其他任意合适的方式。
在可见光信号发射设备之间存在相互干扰时，也即，与至少两个可见光信号发射设备相关的图像传感器的区域有重叠的情况下，如图2(c)所示，包括一个像素230的像素单元会接收到来自两个可见光信号发射设备的可见光信号210,220(两个圆形分别表示来自两个可见光信号发射设备的可见光信号在图像传感器上投射的光斑)，像素230刚好位于二者的重叠部分，在这种情况下，两个可见光信号发射设备的可见光信号互为干扰，将无法从该像素感应的信号中解调出调制信号。
在本申请实施例的方法中，除仅接收环境光信号的像素单元之外，存在无法解调出调制信号的像素单元时，即可确定可见光信号接收设备至少与某一可见光信号发射设备之间的通信性能下降，进而执行步骤S140。
根据接收到的光信号确定了可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能之后，在步骤S140中，改变像素密度的区域可包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的区域，例如，包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的所述图像传感器的至少部分区域，且也可根据各像素单元接收到的光信号来确定所述区域，也即，步骤S140可包括：
S142.至少根据确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
与结合步骤S124所讨论的类似的，可至少根据接收到的光信号的强度或者根据接收到的光信号中能够解调出的调制信号是否相同，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，但不限于此。以解调出的调制信号为例，步骤S142可进一步包括：
S1422.至少根据确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
S1424.确定不能够解调出调制信号的像素单元对应的区域为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。仍以图2(c)所示场景为例，无法从像素230的感应电荷中解调出调制信号时，确定包括像素230的区域(如图中所述的虚线方框)为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，通过执行步骤140增加像素230附近的像素密度，如图2(d)所示，此时，虽然仍有同时接收到两个可见光信号发射设备的光信号的像素230-1,230-4，但是，至少像素230-2,230-3能够独立接收到来自各自的可见光信号发射设备的信号，能够在一定程度上补偿通信性能的下降。可在下一时刻进一步增加对应区域的像素密度，从而实现没有不能够解调出调制信号的像素单元，如图2(e)所示。
此外，在本申请实施例的方法中，可通过多种可能的评价指标确定通信性能，且步骤S1244也可进一步包括：
S101.根据确定的所述可见光信号，确定所述通信性能的至少一评价指标。
S102.根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
在一种可能的实现方式中，所述评价指标包括：所述至少一可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射的光斑。光斑的大小与可见光信号发射设备和可见光信号接收设备之间的距离、角度均有关，可在一定程度上反应通信性能的高低。在这种实现方式中，在步骤S101中可根据所确定的可见光信号发射设备的可见光信号，确定对应的光斑的大小。例如，包括与所确定的一可见光信号发射设备的可见光信号相关的所有像素单元的区域的大小即为该可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射为光斑的大小。步骤S102中，可响应于所述光斑变小、或所述光斑的减小量超过第一阈值、或所述光斑小于第二阈值，确定所述通信性能下降。其中，第一阈值和第二阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第一阈值设置为光斑大小减小了超过该第一阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第二阈值设置为光斑减小到小于该第二阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。例如，如图2(a)所示的，上一时刻光斑200的大小对应于一个像素单元，响应于当前时刻光斑200的大小变小、或光斑200的减小量超过第一阈值、或光斑200小于第二阈值，确定所述可见光信号接收设备与光斑200对应的可见光信号发射设备的通信性能下降。进而，通过步骤S140增加光斑200对应区域的像素密度。
在另一种可能的实现方式中，所述评价指标可包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的信噪比。信噪比的大小可在一定程度上反应通信性能的高低，且根据接收信号确定信噪比为本领域已成熟的现有技术。在这种实现方式中，步骤S102中可响应于所述信噪比变小、或所述信噪比的减小量超过第三阈值、或所述信噪比小于第四阈值，确定所述通信性能下降，例如，将第三阈值设置为信噪比减小了超过该第三阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第四阈值设置为信噪比减小到小于该第四阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。其中，第三阈值和第四阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定。通过步骤S140增加相关区域的像素密度。
在又一种可能的实现方式中，所述评价指标可包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的误码率。误码率的大小可在一定程度上反应通信性能的高低，且根据接收信号确定误码率为本领域已成熟的现有技术。在这种实现方式中，步骤S102中可响应于所述误码率变大、或所述误码率的增量超过第五阈值、或所述误码率超过第六阈值，确定所述通信性能下降。其中，第五阈值和第六阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第五阈值设置为误码率增大了超过该第五阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第六阈值设置为误码率增大到超过该第六阈值时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。通过步骤S140增加相关区域的像素密度。
在再一种可能的实现方式中，可不通过接收信号直接确定通信性能，而是通过收发设备之间的距离的变化直接确定收发设备之间的通信性能。收发设备之间的距离的大小可在一定程度上反应通信性能的高低。例如，距离增加可能会造成通信性能的降低等。在这种实现方式中，步骤S120可进一步包括：
S124.确定所述可见光接收设备与所述至少一可见光信号发射设备之间的距离，例如，可通过GPS定位等方式确定可见光信号发射设备的位置，进而确定可见光信号发射设备与可见光信号接收设备之间的距离，或可通过直接与可见光信号发射设备通信来获取所述距离。
S126.响应于所述距离变大、或所述距离的增量超过第七阈值、或所述距离超过第八阈值，确定所述通信性能下降。其中，第七阈值和第八阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第七阈值设置为所述距离大小增加了超过该第七阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第八阈值设置为距离增大到超过该第八阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。
在这样的实现方式中，仍可如步骤S142的描述那样确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，或直接增加整个图像传感器的像素密度。
需要说明的是，本申请实施例的方法可综合考虑上述各评价指标来确定通信性能，例如，在通信距离增加时，不一定会造成通信性能的降低，可综合考虑接收信号的信噪比等。此外，除了上述评价指标外，本申请实施例的方法还可考虑其他评价通信质量的指标，例如，信道估计值、系统吞吐量以及本领域的普通技术人员能够想到的任意指标。
综上所述，本申请实施例的方法控制简单，能够改善可见光通信的通信质量。
此外，增加所述区域的像素密度的方式可根据实际需要选择，本申请实施例对此并不限制。在一种可能的实现方式中，可通过控制可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应增加所述区域的像素密度。通过控制可控变形材料部的形变来调整所述图像传感器的像素分布，方案简单易实现。具言之，步骤S140可包括：
S144.控制所述图像传感器的可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变增加所述区域的像素密度。
所述可控变形材料部即为通过改变作用其上的某外部作用因素(如外场)可使其发生形变，在作用其上的外场撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复。
图3(a)为本申请各实施例所应用的像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图3(a)所示，该像素密度可调的图像传感器包括：多个像素11和一可控变形材料部12，其中，多个像素11呈阵列分布，可控变形材料部12分别与多个像素11连接；可控变形材料部12在外场作用下可发生形变、并通过可控变形材料部12的形变相应调整多个像素11的分布，进而实现像素密度的调整。
本申请实施例提供的技术方案中，所述可控变形材料部为通过改变该可控变形材料部上的某外场作用因素可使其发生形变，在某外场作用因素撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复，所述外场可针对所述可控变形材料部的形变特性选择作用于其上的相应控制外场，例如所述外场包括但不限于外部电场、磁场、光场等等。像素可包括但不限于至少一光电转换单元。各像素与可控变形材料部之间可采用但不限于粘接等方式进行紧密连接，这样，当所述可控变形材料部发生形变，就会相应调整各像素之间的间距，由此改变像素密度，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素密度分布的效果。
实际应用中，可将不均匀分布的外场作用在所述可控变形材料部的不同区域，使得所述可控变形材料部不同部分区域发生不同程度的变形，由此调整像素的整体密度分布。可选的，可将所述外场作用在所述可控变形材料部与多个像素不重叠的区域，这样可使得所述可控变形材料部与所述像素重叠的区域不发生形变，而是通过所述可控变形材料部的其他部分的形变来改变像素密度，该方案有利于避免因可控变形材料部的形变对像素造成的损坏。
实际应用中，可根据需要选择合适的至少一种可控变形材料来制备所述可控变形材料部，以使所述可控变形材料部具有可变形且变形可恢复的特性。可选的，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
所述压电材料可以因电场作用产生机械变形。采用所述压电材料制备的可控变形材料部以下称为压电材料部。利用所述压电材料的这一物理特性，本申请实施例可根据需要确定用于使压电材料部发生相应机械形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在压电材料部的电场，使得所述压电材料部发生相应的机械形变，通过所述压电材料部的机械形变相应调整图像传感器的像素密度。所述压电材料可包括但不限于以下至少之一：压电陶瓷、压电晶体。该方案可充分利用压电材料的物理特性来调整图像传感器的像素密度分布。
所述电活性聚合物(Electroactive Polymers，简称EAP)是一类能够在电场作用下改变其形状或大小的聚合物材料。采用所述电活性聚合物制备的可控变形材料部以下称为电活性聚合物部。利用所述电活性聚合物的这一物理特性，本申请实施例可根据需要确定用于使电活性聚合物部发生相应形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在电活性聚合物层的电场，使得所述电活性聚合物层发生相应的形变，通过所述电活性聚合物层的形变相应调整图像传感器的像素密度。所述电活性聚合物可包括但不限于以下至少之一：电子型电活性聚合物、离子型电活性聚合物；所述电子型电活性聚合物包括以下至少之一：铁电体聚合物(如聚偏氟乙烯等)、电致伸缩接枝弹性体、液晶弹性体；所述离子型电活性聚合物包括以下至少之一：电流变液、离子聚合物-金属复合材料等。该方案可充分利用电活性聚合物的物理特性来调整图像传感器的像素密度分布。
所述光致形变材料是一类能够在光场作用下改变其形状或大小的高分子材料。采用所述光致形变材料制备的可控变形材料部以下称为光致形变材料部。利用所述光致形变材料的这一物理特性，本申请实施例可根据需要确定光致形变材料部发生相应形变所需的光场控制信息，根据所述光场控制信息控制作用在所述光致形变材料部的光场，使得所述光致形变材料部发生相应的形变。通过所述光致形变材料部的形变相应调整图像传感器的像素密度。所述光致形变材料可包括但不限于以下至少之一：光致伸缩铁电陶瓷、光致形变聚合物；所述光致伸缩铁电陶瓷包括但不限于锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷，光致形变聚合物包括但不限于光致形变液晶弹性体)。该方案可充分利用光致形变材料的物理特性来调整图像传感器的像素密度分布。
所述磁致伸缩材料是一类能够在磁场作用下改变其磁化状态，进而使其尺寸发生变化的磁性材料。采用所述磁致形变材料制备的可控变形材料部以下称为磁致形变材料部。利用所述磁致伸缩材料的这一物理特性，本申请实施例可根据需要确定磁致伸缩材料发生相应形变所需的磁场控制信息，根据所述磁场控制信息控制作用在所述磁致形变材料部的磁场，使得所述磁致形变材料部发生相应的形变。通过所述磁致形变材料部的形变相应调整图像传感器的像素密度。所述磁致形变材料可包括但不限于稀土超磁致伸缩材料，如以(Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料等。该方案可充分利用磁致形变材料的物理特性来调整图像传感器的像素密度分布。
本申请实施例提供的技术方案中，各像素和可控变形材料部的具体结构和连接方式可根据实际需要确定，实际方式非常灵活。
一种可选的实现方式，如图3(a)所示，所述可控变形材料部12包括：一可控变形材料层121，多个所述图像传感器像素11阵列分布且连接在所述可控变形材料层121的一面。可选的，可根据实际工艺条件选择将多个像素直接形成于所述可控变形材料层12上，或者，多个所述像素与所述可控变形材料层12可分别制备且二者可采用但不限于粘接的方式紧密连接。该方案结构简单、易实现。
另一种可选的实现方式，如图3(b)所示，所述可控变形材料部12包括多个可控变形材料连接子部122，多个所述可控变形材料连接子部122阵列分布，以对应连接阵列分布的多个所述像素11，即阵列分布的多个所述像素通过阵列分布的多个所述可控变形材料连接子部连接为一体。可选的，可根据实际工艺在像素阵列的像素的间隔区域形成多个所述可控变形材料连接子部，多个所述可控变形材料连接子部与相应像素可以采用但不限于抵接、粘接等方式连接。通过控制多个所述可控变形材料连接子部的形变即可调整图像传感器像素的密度，结构简单，易实现。
进一步，如图3(c)和图3(d)所示，所述图像传感器还可包括：形变控制部13，形变控制部13用于调节作用到所述可控变形材料部12的所述外场的分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变，这样，当所述可控变形材料部12发生形变，就会相应调整各像素11之间的间距，由此改变像素11的密度分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素密度分布的效果。
可选的，如图3(c)所示，所述形变控制部可包括光场控制部131，光场控制部131用于调节作用到所述可控变形材料部12的外部光场分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由光致形变材料制备而成的光致形变材料部，如所述光致形变材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的光致形变材料层，或者，所述可控变形材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的多个光致形变材料连接子部。光场控制部131通过改变作用在所述光致形变材料部的光场分布(图3(c)中通过箭头疏密表示作用在所述可控变形材料部12不同强度分布的光场)，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应各像素11之间的间距，由此改变像素11的密度分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素密度分布的效果。
可选的，如图3(d)所示，所述形变控制部可包括电场控制部132，电场控制部132用于调节作用到所述可控变形材料部的外部电场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由压电材料制备而成的压电材料部(如压电材料层或者压电材料连接子部，等等)，或者，所述可控变形材料部12可包括至少由电活性聚合物制备而成的电活性聚合物部(如电活性聚合物层或者电活性聚合物连接子部，等等)。如图3(d)所示，可通过控制线连接电场控制部和可控变形材料，电场控制部132通过改变作用在所述可控变形材料部的电场分布，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变。如果作用在所述可控变形材料部12电场为零电场，则所述可控变形材料部不发生形变(不妨称为零电场激励)；如果改变作用在所述可控变形材料部12的电场强弱分布(如图中所示的“+”正电场激励和“-”负电场激励)，使得作用在所述可控变形材料部12不同区域的电场强度有所差异，如图3(e)所示，这样，所述可控变形材料部的不同区域可发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应调整各像素11之间的间距，由此改变图像传感器的整体像素密度分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素密度分布的效果。
本申请实施例中所述可控变形部与形变控制部可直接连接，也可间接连接。所述形变控制部可作为所述图像传感器的一部分，或者，所述形变控制部也可不作为所述图像传感器的一部分，所述图像传感器也可预留管脚、接口等方式与所述形变控制部连接。作用在所述可控变形材料部上的外场可包括但不限于电场、磁场、光场等。用于产生电场的硬件、软件结构，用于产生磁场的硬件、软件结构、以及用于产生光场的硬件、软件结构等，可根据实际需要采用相应的现有技术实现，本申请实施例在此不再赘述。
可选的，所述图像传感器还可包括柔性衬底，所述柔性衬底可包括但不限于柔性塑料衬底，其具有一定的柔性，可根据需要改变柔性衬底的形状。像素、可控变形材料部可设柔性衬底的同侧或不同侧。例如：如图3(f)所示，多个像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料层121)连接于柔性衬底14的另一面。又例如：如图3(g)所示，多个像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料连接子部122)连接相应的像素且与像素11位于所述柔性衬底14的同一面。该方案不仅可以通过作用在可控变形材料部的外场控制其发生形变来间接调整图像传感器的整体像素密度分布，实现图像传感器的像度密度可调，还可因其采用了柔性衬底灵活改变图像传感器的形状，如将平面的图像传感器弯曲一定角度以得到曲面的图像传感器，由此满足多样化图像采集、装饰等应用需求。
图3(h)为又一种像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图3(h)所示的图像传感器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个像素11分别与柔性衬底123连接，至少部分像素11上连接有多个导磁材料部124，通过改变作用在导磁材料部124的磁场使柔性衬底123发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个所述像素11的密度分布。例如：可在每个像素11的侧面设置一导磁材料部124，可选的，像素11分别与柔性衬底123和导磁材料部124粘接。所述导磁材料部可包括导磁材料制备的磁极，所述导磁材料可以但不限于使用软磁性材料、硅钢片，坡莫合金，铁氧体，非晶态软磁合金、超微晶软磁合金等中的一种或多种。采用软磁性材料作制备的所述导磁材料部导磁性能较好，磁场撤销后剩磁很小便于下一次调整。
进一步，可选的，本申请实施例所述的形变控制部13还可包括：磁场控制部133，磁场控制部133用于调节作用到所述可控变形材料部的外部磁场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。例如，当磁场控制部133控制作用在导磁材料部124上的磁场(即激励磁场)发生变化时，如图3(h)所示的相邻像素之间施加一定磁场强弱分布的同磁极(NN或SS)排斥磁场或异磁极(NS或SN)吸引磁场，磁极之间会相应产生排斥力或吸引力，该磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而导致相应图像传感器像素之间的间距发生改变，实现调整像素密度的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现图像传感器上的像素密度可调。
图3(i)为又一种像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图3(i)所示的图像传感器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个导磁材料部124的一面分别与所述柔性衬底123连接，多个所述导磁材料部124的相对面分别对应连接多个像素11，通过改变作用在所述导磁材料部124的磁场使所述柔性衬底123发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个像素11的密度分布。可选的，导磁材料部124与柔性衬底123粘接、像素11与导磁材料部124粘接，当柔性衬底123发生当作用在导磁材料部124上的磁场发生变化时，磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而实现调整图像传感器像素密度的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现图像传感器上的像素密度可调。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
此外，本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，包括在被执行时进行以下操作的计算机可读指令：执行上述图1所示实施方式中的方法的各步骤的操作。
本申请实施例还提供了一种执行上述可见光信号接收控制方法的可见光信号接收控制装置，该装置可为独立于可见光信号接收设备的装置，也可属于可见光信号接收设备，或该装置本身即为所述可见光信号接收设备。当该装置本身即为可见光信号接收设备时，除了下面即将描述的各组成部分外，该装置还包括用于进行可见光通信的其他必要组成部分。此外，根据该装置的上述不同执行角色的需要，除以下描述的各组成部分外，所述装置还包括可根据需要实现与装置外部任意设备通信的通信模块。除了下面即将描述的各组成部分外，该设备还包括可见光信号发射设备的其他必要组成部分。此外，除以下描述的各组成部分外，所述设备还包括可根据需要实现与外部(除可见光信号发射设备外的)任意设备通信的通信模块。如图4(a)所示，本申请实施例的可见光信号接收控制装置400包括：
确定模块420，用于确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
可见光信号接收设备通过图像传感器实现对来自多个可见光信号发射设备的可见光信号的同时接收，在通信过程中，由于通信任一方移动或传输环境发生变化，均会影响通信性能，例如，收发设备之间的通信距离的增加、可见光信号发射设备之间的干扰等均有可能使收发设备之间的通信性能下降。
控制模块440，用于响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
在本申请实施例的装置中，控制模块440响应于可见光收发设备之间的通信性能下降，通过改变当前可见光信号接收设备的图像传感器至少部分区域的像素密度的方式，即至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度(所述相关的区域包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的区域，例如，包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的所述图像传感器的至少部分区域)，增加信号的接收通道，从而提高多通道分集增益，一定程度上补偿通信性能的下降。且在本申请实施例的方法中，改变密度后的区域内的像素可为均匀分布的也可为不均匀分布。在本申请实施例的方法中，所述像素单元为读取图像传感器的电荷时的最小单位，每个所述像素单元可包括至少一个所述像素。。以图2(a)至图2(b)所示为例，当前时刻，仅包括一个像素的像素单元(斜线填充的方框所示)对应的区域200为与一可见光信号发射设备相关的区域。依照本申请实施例的装置，控制模块440可响应于该区域200对应的通信性能的下降，增加该区域的像素密度，例如，增加为包括均匀分布的四个像素的像素密度，如图2(a)所示；或增加为包括不均匀分布的六个像素的像素密度，如图2(b)所示。
综上，本申请实施例的装置通过改变可见光信号接收设备的图像传感器至少部分的像素密度，能够在一定程度上补偿通信性能的下降，更适用于复杂的移动场景中的可见光通信。
在本申请实施例的装置中，确定模块420可通过多种可能的方式确定可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。例如，在一种可能的实现方式中，可从其他已知或能够确定可见光收发设备之间的通信性能的设备处获取所述通信性能。相应地，如图4(b)所示的，确定模块420可包括：
获取子模块422，用于获取所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
在另一种可能的实现方式中，也可由本申请实施例的装置本身根据接收到的可见光信号来确定所述通信性能。相应地，如图4(c)所示的，确定模块420可包括：
第一确定模块424，用于至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
例如，根据接收到的光信号的强度是否相同确定接收到的光信号是否来自同一个可见光信号发射设备。或者根据接收到的光信号中能够解调出的调制信号是否相同确定接收到的光信号是否来自同一个可见光信号发射设备，相应地，如图4(d)所示，第一确定子模块424可进一步包括：
解调单元4242，用于解调所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号。
第一确定单元4244，用于对于每个所述像素单元，响应于能够解调出调制信号，确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号，并根据确定的所述可见光信号确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
第二确定单元4246，用于对于每个所述像素单元，响应于不能够解调出调制信号，确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降。
读取每个像素单元的感应电荷并对感应电荷进行模数转换，从其中解调可见光信号发射设备发射的调制信号，调制信号即可见光信号发射设备以可见光为载波信号向可见光信号接收设备发送的信息，可见光信号接收设备接收到的可见光信号为已用该调制信号调制了的已调信号。需要说明的是，图像传感器所感应到的电荷中可能有一部分是来自环境光，为了更好的解调调制信号，可先去除环境光的影响，例如，在读取电荷时设置适当的阈值将环境光的影响滤除，或者，通过接收光信号的强度来区分来自可见光信号发射设备的光信号以及环境光信号的区域，忽略仅接收环境光信号的相关区域不作处理。在本申请实施例的装置中，所述的不能够解调出调制信号的像素单元不包括仅接收到环境光的像素单元。
通常，在可见光信号发射设备之间不存在相互干扰时，也即，与各可见光信号发射设备相关的图像传感器的各区域是独立没有重叠的情况下，解调与所述至少一可见光信号发射设备相关的各像素单元，根据解调出的信号是否相同，能够找出接收来自同一可见光信号发射设备的各像素单元，从而确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号。根据所确定的各可见光信号发射设备的可见光信号，能够确定对应的通信性能。
需要说明的是，除了通过接收到的光信号的强度是否相同，或根据解调出的信号是否相同来确定来自同一可见光信号发射设备的可见光信号之外，还可采用其他任意合适的方式。
在可见光信号发射设备之间存在相互干扰时，也即，与至少两个可见光信号发射设备相关的图像传感器的区域有重叠的情况下，如图2(c)所示，包括一个像素230的像素单元会接收到来自两个可见光信号发射设备的可见光信号210,220(两个圆形分别表示来自两个可见光信号发射设备的可见光信号在图像传感器上投射的光斑)，像素230刚好位于二者的重叠部分，在这种情况下，两个可见光信号发射设备的可见光信号互为干扰，将无法从该像素感应的信号中解调出调制信号。
在本申请实施例的装置中，除仅接收环境光信号的像素单元之外，存在无法解调出调制信号的像素单元时，即可确定可见光信号接收设备至少与某一可见光信号发射设备之间的通信性能下降，进而由控制模块440增加相关区域的像素密度。
根据接收到的光信号确定了可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能之后，控制模块440改变像素密度的区域可包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的区域，例如，包括接收下降的通信性能对应的可见光信号发射设备的光信号的所有像素单元的所述图像传感器的至少部分区域，且也可根据各像素单元接收到的光信号来确定所述区域，也即，如图4(e)所示，控制模块440可包括：
第二确定子模块442，用于至少根据确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
与结合第一确定子模块424所讨论的类似的，可至少根据接收到的光信号的强度或者根据接收到的光信号中能够解调出的调制信号是否相同，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，但不限于此。以解调出的调制信号为例，如图4(f)所示，第二确定子模块442可进一步包括：
第三确定单元4422，用于在能够解调出调制信号时，至少根据确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
第四确定单元4424，用于在不能够解调出调制信号时，确定不能够解调出调制信号的像素单元对应的区域为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。仍以图2(c)所示场景为例，无法从像素230的感应电荷中解调出调制信号时，确定包括像素230的区域(如图中所述的虚线方框)为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，增加像素230附近的像素密度，如图2(d)所示，此时，虽然仍有同时接收到两个可见光信号发射设备的光信号的像素230-1,230-4，但是，至少像素230-2,230-3能够独立接收到来自各自的可见光信号发射设备的信号，能够在一定程度上补偿通信性能的下降。可在下一时刻进一步增加对应区域的像素密度，从而实现没有不能够解调出调制信号的像素单元，如图2(e)所示。
此外，在本申请实施例的装置中，可通过多种可能的评价指标确定通信性能，如图4(g)所示的，第一确定单元4244可进一步包括：
第一确定子单元401，用于至少根据确定的所述可见光信号，确定所述通信性能的至少一评价指标。
第二确定子单元402，用于至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
在一种可能的实现方式中，所述评价指标包括：所述至少一可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射的光斑。光斑的大小与可见光信号发射设备和可见光信号接收设备之间的距离、角度均有关，可在一定程度上反应通信性能的高低。在这种实现方式中，第一确定子单元401可根据所确定的可见光信号发射设备的可见光信号，确定对应的光斑的大小。例如，包括与所确定的一可见光信号发射设备的可见光信号相关的所有像素单元的区域的大小即为该可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射为光斑的大小。第二确定子单元402可响应于所述光斑变小、或所述光斑的减小量超过第一阈值、或所述光斑小于第二阈值，确定所述通信性能下降。其中，第一阈值和第二阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第一阈值设置为光斑大小减小了超过该第一阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第二阈值设置为光斑减小到小于该第二阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。例如，如图2(a)所示的，上一时刻光斑200的大小对应于一个像素单元，响应于当前时刻光斑200的大小变小、或光斑200的减小量超过第一阈值、或光斑200小于第二阈值，确定所述可见光信号接收设备与光斑200对应的可见光信号发射设备的通信性能下降。进而，通过控制模块440增加光斑200对应区域的像素密度。
在另一种可能的实现方式中，所述评价指标可包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的信噪比。信噪比的大小可在一定程度上反应通信性能的高低，且根据接收信号确定信噪比为本领域已成熟的现有技术。在这种实现方式中，第二确定子单元402可响应于所述信噪比变小、或所述信噪比的减小量超过第三阈值、或所述信噪比小于第四阈值，确定所述通信性能下降，例如，将第三阈值设置为信噪比减小了超过该第三阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第四阈值设置为信噪比减小到小于该第四阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。其中，第三阈值和第四阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定。通过控制模块440增加相关区域的像素密度。
在又一种可能的实现方式中，所述评价指标可包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的误码率。误码率的大小可在一定程度上反应通信性能的高低，且根据接收信号确定误码率为本领域已成熟的现有技术。在这种实现方式中，第二确定子单元402可响应于所述误码率变大、或所述误码率的增量超过第五阈值、或所述误码率超过第六阈值，确定所述通信性能下降。其中，第五阈值和第六阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第五阈值设置为误码率增大了超过该第五阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第六阈值设置为误码率增大到超过该第六阈值时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。通过控制模块440增加相关区域的像素密度。
在再一种可能的实现方式中，可不通过接收信号直接确定通信性能，而是通过收发设备之间的距离的变化直接确定收发设备之间的通信性能。收发设备之间的距离的大小可在一定程度上反应通信性能的高低。例如，距离增加可能会造成通信性能的降低等。在这种实现方式中，如图4(h)所示的，确定模块420可进一步包括：
第三确定子模块426，用于确定所述可见光接收设备与所述至少一可见光信号发射设备之间的距离，例如，可通过GPS定位等方式确定可见光信号发射设备的位置，进而确定可见光信号发射设备与可见光信号接收设备之间的距离，或可通过直接与可见光信号发射设备通信来获取所述距离。
第四确定子模块428，用于响应于所述距离变大、或所述距离的增量超过第七阈值、或所述距离超过第八阈值，确定所述通信性能下降。其中，第七阈值和第八阈值均可根据通信需求和/或历史通信信息确定，例如，将第七阈值设置为所述距离大小增加了超过该第七阈值时，将影响可见光收发设备之间的通信的值；将第八阈值设置为距离增大到超过该第八阈值大小时，可见光收发设备之间的正常通信将受到影响。
在这样的实现方式中，控制模块440仍可如第二确定子模块442的描述那样确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域，或直接增加整个图像传感器的像素密度。
需要说明的是，本申请实施例的装置可综合考虑上述各评价指标来确定通信性能，例如，在通信距离增加时，不一定会造成通信性能的降低，可综合考虑接收信号的信噪比等。此外，除了上述评价指标外，本申请实施例的装置还可考虑其他评价通信质量的指标，例如，信道估计值、系统吞吐量以及本领域的普通技术人员能够想到的任意指标。
综上所述，本申请实施例的装置控制简单，能够改善可见光通信的通信质量。
此外，增加所述区域的像素密度的方式可根据实际需要选择，本申请实施例对此并不限制。在一种可能的实现方式中，可通过控制可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应增加所述区域的像素密度。通过控制可控变形材料部的形变来调整所述图像传感器的像素分布，方案简单易实现。具言之，如图4(i)所示，控制模块440可包括：
控制子模块444，用于控制所述图像传感器的可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变增加所述区域的像素密度。
所述可控变形材料部即为通过改变作用其上的某外部作用因素(如外场)可使其发生形变，在作用其上的外场撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复。所述图像传感器的结构可如上述结合图3(a)至图3(i)所描述的。
如图5所示，本申请实施例还提供了一种可见光信号接收设备500，该设备500包括图4(a)至图4(i)所示的可见光信号接收控制装置400，此外，还包括图像传感器520，所述图像传感器520能够在所述可见光信号接收控制装置400控制下调整像素密度
在一种可能的实现方式中，所述图像传感器520可为结合图3(a)至图3(i)任一结构描述的图像传感器。
图6为本申请实施例提供的一种可见光信号接收控制装置600的结构示意图，本申请具体实施例并不对可见光信号接收控制装置600的具体实现做限定。如图6所示，该可见光信号接收控制装置600可以包括：
处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630、以及通信总线640。其中：
处理器610、通信接口620、以及存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。
通信接口620，用于与比如客户端等的网元通信。
处理器610，用于执行程序632，具体可以实现上述图4(a)的装置实施例中可见光信号接收控制装置的相关功能。
具体地，程序632可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器610可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。程序632具体可以用于使得所述可见光信号接收控制装置600执行以下步骤：
确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；
响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
程序632中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应描述，在此不再赘述。
尽管此处所述的主题是在结合操作系统和应用程序在计算机系统上的执行而执行的一般上下文中提供的，但本领域技术人员可以认识到，还可结合其他类型的程序模块来执行其他实现。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构和其他类型的结构。本领域技术人员可以理解，此处所述的本主题可以使用其他计算机系统配置来实践，包括手持式设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子产品、小型计算机、大型计算机等，也可使用在其中任务由通过通信网络连接的远程处理设备执行的分布式计算环境中。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地和远程存储器存储设备的两者中。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对原有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读取存储介质包括以存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方式或技术来实现的物理易失性和非易失性、可移动和不可因东介质。计算机可读取存储介质具体包括，但不限于，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他固态存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、HD-DVD、蓝光(Blue-Ray)或其他光存储设备、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备、或能用于存储所需信息且可以由计算机访问的任何其他介质。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (31)
1.一种可见光通信中的可见光信号接收方法，其特征在于，所述方法包括：
确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；
响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能包括：
至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能包括：
解调所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号；
对于每个所述像素单元，响应于能够解调出调制信号，确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号，并至少根据确定的所述可见光信号确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能；
对于每个所述像素单元，响应于不能够解调出调制信号，确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少根据确定的所述可见光信号确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能包括：
至少根据确定的所述可见光信号，确定所述通信性能的至少一评价指标；
至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述评价指标包括：所述至少一可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射的光斑；
所述至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能中：
响应于所述光斑变小、或所述光斑的减小量超过第一阈值、或所述光斑小于第二阈值，确定所述通信性能下降。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述评价指标包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的信噪比；
所述至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能中：
响应于所述信噪比变小、或所述信噪比的减小量超过第三阈值、或所述信噪比小于第四阈值，确定所述通信性能下降。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述评价指标包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的误码率；
所述至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能中：
响应于所述误码率变大、或所述误码率的增量超过第五阈值、或所述误码率超过第六阈值，确定所述通信性能下降。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能包括：
确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备之间的距离；
响应于所述距离变大、或所述距离的增量超过第七阈值、或所述距离超过第八阈值，确定所述通信性能下降。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能包括：
获取所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少增加与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域的像素密度包括：
至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域包括：
至少根据确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域包括：
确定不能够解调出调制信号的像素单元对应的区域为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少增加与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域的像素密度包括：
控制所述图像传感器的可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变增加所述区域的像素密度。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
15.一种可见光通信中的可见光信号接收装置，其特征在于，所述装置包括：
一确定模块，用于确定可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能；
一控制模块，用于响应于所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降，至少增加所述可见光信号接收设备的图像传感器上与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域的像素密度。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
一第一确定子模块，用于至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一确定子模块包括：
一解调单元，用于解调所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号；
一第一确定单元，用于对于每个所述像素单元，响应于能够解调出调制信号，确定来自所述至少一可见光信号发射设备的可见光信号，并至少根据确定的所述可见光信号确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能；
一第二确定单元，用于对于每个所述像素单元，响应于不能够解调出调制信号，确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备中的至少一个的通信性能下降。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：
一第一确定子单元，用于至少根据确定的所述可见光信号，确定所述通信性能的至少一评价指标；
一第二确定子单元，用于至少根据所述评价指标确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备的通信性能。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述评价指标包括：所述至少一可见光信号发射设备在所述图像传感器上投射的光斑；
所述第二确定子单元用于响应于所述光斑变小、或所述光斑的减小量超过第一阈值、或所述光斑小于第二阈值，确定所述通信性能下降。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述评价指标包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的信噪比；
所述第二确定子单元用于响应于所述信噪比变小、或所述信噪比的减小量超过第三阈值、或所述信噪比小于第四阈值，确定所述通信性能下降。
21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述评价指标包括：所述可见光信号接收设备接收来自所述至少一可见光信号发射设备发射的可见光信号的误码率；
所述第二确定子单元用于响应于所述误码率变大、或所述误码率的增量超过第五阈值、或所述误码率超过第六阈值，确定所述通信性能下降。
22.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
一第三确定子模块，用于确定所述可见光信号接收设备与所述至少一可见光信号发射设备之间的距离；
一第四确定子模块，用于响应于所述距离变大、或所述距离的增量超过第七阈值、或所述距离超过第八阈值，确定所述通信性能下降。
23.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
一获取子模块，用于获取所述可见光信号接收设备与至少一可见光信号发射设备的通信性能。
24.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：
一第二确定子模块，用于至少根据所述图像传感器的各像素单元接收到的可见光信号确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二确定子模块包括：
一第三确定单元，用于至少根据所述第一确定单元确定的所述可见光信号，确定与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的所述图像传感器的区域。
26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二确定子模块包括：
一第四确定单元，用于确定不能够解调出调制信号的像素单元对应的区域为与所述至少一可见光信号发射设备中的所述至少一个相关的区域。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：
一控制子模块，用于控制所述图像传感器的可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变增加所述区域的像素密度。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
29.一种可见光通信中的可见光信号接收设备，其特征在于，所述设备包括权利要求15至28中任一项所述的可见光信号接收装置。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
一图像传感器，包括多个像素，所述图像传感器能够在所述可见光信号接收装置控制下调整像素密度。
31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于，所述图像传感器还包括：
可控变形材料部，所述可控变形材料分别与所述多个像素连接；所述可控变形材料部在外场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整所述多个像素的像素密度；所述外场由所述可见光信号接收装置控制。
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