CN117063076A - 一种可见光通信方法、装置、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供可见光通信方法、装置、设备及系统,该方法包括:第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
Description
本申请实施例涉及通信技术领域,具体涉及一种可见光通信方法、装置、设备及系统。
随着互联网的快速发展,为无线通信带来了巨大的挑战,提出了更高容量和更高性能的需求。传统的无线通信占用大量的射频频谱资源,目前10G以下的频谱资源已经被各种无线通信所占用,伴随着固态照明的发展,可见光通信受到了广泛的关注,并且成为第六代移动通信(6th Generation Mobile Networks,6G)备选技术之一。
可见光通信基于发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或者激光二极管(Laser Diode,LD)进行通信,具有高带宽,高传输效率,保密性高的优点,但是由于可见光的物理性质,其具有覆盖范围小,无法绕过大多数介质,容易受到背景光干扰等缺点。
由于可见光通信存在上述的这些缺点,因此在采用可见光通信技术的接收端设备的位置变动的情况下,可能会导致通信速率降低、通信质量不佳。
发明内容
本申请实施例提供一种可见光通信方法、装置、设备及系统。
第一方面,提供一种可见光通信方法,所述方法包括:
第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;
所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;
所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
第二方面,提供一种可见光通信方法,所述方法包括:
第二设备控制所述第二设备中的可发光装置发光;
所述第二设备接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
第三方面,提供一种可见光通信装置,包括:
获得单元,用于获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;
确定单元,用于基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
第四方面,提供一种可见光通信装置,包括:
控制单元,用于控制所述第二设备中的可发光装置发光;
接收单元,用于接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
第五方面,提供一种第一设备,包括:处理器和存储器,该存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如上述任一项所述的方法。
第六方面,提供一种第二设备,包括:处理器和存储器,该存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如上述任一项所述的方法
第七方面,提供一种可见光通信系统,包括:如上述的两个可见光通信装置,或者,如上述的第一设备和第二设备。
第八方面,提供一种芯片,包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有所述芯片的设备执行如上述任一项所述的方法。
第九方面,提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如上述任一项所述的方法。
第十方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序指令,所述计算机程序指令使得计算机执行 如上述任一项所述的方法。
第十一方面,提供一种计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如上述任一项所述的方法。
在本申请实施例中,一方面,第一设备基于第二设备的第一位置信息,确定第一设备向第二设备发射可见光信号的第一角度,从而在第二设备发生位置变动的情况下,第一设备通过该确定的第一角度,向第二设备发射可见光信号,能够在第二设备发生位置变动的情况下,降低对可见光通信的通信质量、通信速度、通信稳定性中的至少一者造成影响;另一方面,由于第二设备的第一位置信息,是基于对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的,从而在确定第二设备的位置信息时还考虑到拍摄图像中的可发光装置,以提高对第二设备进行定位的准确性。
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本申请实施例的一个应用场景的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种可见光通信方法的实现流程示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种可见光通信方法的实现流程示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种可见光通信方法的实现流程示意图;
图5为本申请实施例提供的再一种可见光通信方法的实现流程示意图;
图6为本申请另一实施例提供的一种可见光通信方法的实现流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种可见光通信系统的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种激光二极管的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种码元和码元中携带的比特信息的示意图;
图10为本申请实施例提供的一种定位跟踪的流程示意图;
图11为本申请实施例提供的一种光斑的位置变化示意图;
图12为本申请实施例提供的一种可见光通信装置的组成结构示意图;
图13为本申请实施例提供的另一种可见光通信装置的组成结构示意图;
图14是本申请实施例提供的一种可见光通信设备示意性结构图;
图15是本申请实施例的芯片的示意性结构图;
图16是本申请实施例提供的另一种可见光通信系统的结构示意图。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。本申请实施例中的多帧可以指的是至少两帧,多个可以指的是至少两个。
需要说明的是:在本申请实例中,“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。另外,本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
可见光无线通信又称光保真(Light Fidelity,LIFI)技术,是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术。而具有LIFI通信模块的通信设备可利用可见光通信进行数据传输。
图1是本申请实施例的一个应用场景的示意图,如图1所示,通信系统100可以包括第一设备110和第二设备120。第二设备120可以通过空口与第一设备110通信。第一设备110和第二设备120之间支持多业务传输。
在图1所示的通信系统100中,第一设备110可以是与第二设备120通信的接入网设备。接入网设备可以为特定的地理区域提供通信覆盖,并且可以与位于该覆盖区域内的第二设备120进行通信。
第一设备110可以是任一能够发出可见光的设备,例如,第一设备110可以包括以下之一或者至少两者的组合:LED灯、LD灯、蜂窝网络中接入网侧的、具有可见光通信功能的无线接入网(Radio Access Network,RAN)设备或者中心控制器,或者,第一设备110可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备、集线器、交换机、网桥、路由器,或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network,PLMN)中的网络设备等。
RAN设备即是一种将终端接入到无线网络的设备,包括但不限于以下之一或者至少两者的组合: 演进型节点B(evolved Node B,eNB)、无线网络控制器(radio network controller,RNC)、节点B(Node B,NB)、基站控制器(Base Station Controller,BSC)、基站收发台(Base Transceiver Station,BTS)、家庭基站(例如,Home evolved NodeB,或Home Node B,HNB)、基带单元(BaseBand Unit,BBU)。
中心控制器是通过有线或无线连接链路、与各个可见光通信个域网(Visible Light Communication Personal Area Network,VPAN)的协调器相连接的全局控制节点,负责对各个VPAN的运行进行统一的协调和管理。
第二设备120可以包括任一能够感应到可见光的设备,例如,第二设备120或者下述的第三设备、第四设备可以包括以下之一或者至少两者的组合:服务器、手机(Mobile Phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、掌上电脑、台式计算机、个人数字助理、便捷式媒体播放器、智能音箱、导航装置、智能手表、智能眼镜、智能项链等可穿戴设备、计步器、数字TV、虚拟现实(VirtualReality,VR)终端设备、增强现实(Augmented Reality,AR)终端设备、会话启动协议(Session Initiation Protocol,SIP)电话、物联网(Internet of Things,IoT)设备、卫星手持终端、无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)站、工业控制(Industrial Control)中的无线终端、无人驾驶(Self Driving)中的无线终端、远程手术(Remote Medical Surgery)中的无线终端、智能电网(Smart Grid)中的无线终端、运输安全(Transportation Safety)中的无线终端、智慧城市(Smart City)中的无线终端、智慧家庭(Smart Home)中的无线终端、车联网系统中的车、车载设备、车载模块等等。
无线通信系统100还可以包括与基站进行通信的核心网设备130,该核心网设备130可以是6G核心网(6G Core,6GC)设备或其它演进型核心网设备。在网络演进过程中,上述6G核心网设备也有可能叫其它名字,对此本申请实施例不做限制。
图1示例性地示出了一个发送端设备、一个核心网设备和一个接收端设备,可选地,该无线通信系统100可以包括多个发送端设备,并且每个发送端设备的覆盖范围内可以包括其它数量的接收端设备,本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是,图1只是以示例的形式示意本申请所适用的系统,当然,本申请实施例所示的方法还可以适用于其它系统。此外,本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。还应理解,在本申请的实施例中提到的“指示”可以是直接指示,也可以是间接指示,还可以是表示具有关联关系。举例说明,A指示B,可以表示A直接指示B,例如B可以通过A获取;也可以表示A间接指示B,例如A指示C,B可以通过C获取;还可以表示A和B之间具有关联关系。还应理解,在本申请的实施例中提到的“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系,也可以表示两者之间具有关联关系,也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。还应理解,在本申请的实施例中提到的“预定义”或“预定义规则”可以通过在设备(例如,包括第一设备和第二设备)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现,本申请对于其具体的实现方式不做限定。比如预定义可以是指协议中定义的。
为便于理解本申请实施例的技术方案,以下对本申请实施例的相关技术进行说明,以下相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合,其均属于本申请实施例的保护范围。
相关技术中,可见光通信大部分都采用固定接收端的方式,导致应用范围非常窄。在接收端设备移动的情况下,接收端设备和光源之间就会形成一定角度,使得接收面积变小,影响链路信噪比,使得系统的通信质量和速度都受到很大影响。
在本申请实施例中,在可见光通信系统中的接收端设备移动的情况下,可以实时地确定接收端设备的位置,从而根据接收端设备的位置调整光路,增加可见光通信范围。
为便于理解本申请实施例的技术方案,以下通过具体实施例详述本申请的技术方案。以上相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合,其均属于本申请实施例的保护范围。本申请实施例包括以下内容中的至少部分内容。
图2为本申请实施例提供的一种可见光通信方法的实现流程示意图,如图2所示,该方法应用于第一设备,该方法包括:
S201、第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到。
第一设备可以是发送端设备,第二设备可以是接收端设备。
在一些实施方式中,第一设备中可以包括摄像装置,第一设备的摄像装置可以针对第二设备中的可发光装置进行拍摄,从而第一设备得到拍摄图像。在另一些实施方式中,第一设备可以从目标设备接收拍摄图像,从而第一设备得到拍摄图像,其中,目标设备可以包括摄像装置,目标设备的摄像装置可以 针对第二设备中的可发光装置进行拍摄。
摄像装置可以对一个固定的拍摄区域进行拍摄,或者,可以对可变的拍摄区域进行拍摄。第二设备可以是拍摄区域中的设备。
在一些实施方式中,拍摄区域中可以仅包括用于与第一设备进行可见光通信的第二设备。在另一些实施方式中,拍摄区域中可以用于与第一设备进行可见光通信的多个设备,多个设备可以包括第二设备和第三设备等等。多个设备中任两个设备可以是型号相同的设备,例如,多个设备可以均为型号为XX型号的设备。或者,多个设备中的至少两个设备可以是型号不同的设备,例如,某两个设备可以分别为手机和车载设备;又例如,某两个设备可以分别为XX型号的手机、XY型号的手机等。
第二设备中的可发光装置也可以称为指示灯。在一些实施方式中,第二设备中的可发光装置可以发出可见光,可见光可以是以下至少之一:红色光、蓝色光、绿色光、黄色光或者其它颜色的光。在一些实施方式中,第二设备中的可发光装置可以发出不可见光,不可见光例如是红外光,这样,摄像装置可以包括红外摄像头。
拍摄图像可以是一帧图像,或者,拍摄图像可以包括多帧图像。多帧图像可以均是在可发光装置发光的情况下拍摄的,或者,多帧图像可以均是可发光装置在不发光的情况下拍摄的,或者,多帧图像可以部分是在可发光装置发光的情况下拍摄的,另一部分是在可发光装置不发光的情况下拍摄的。拍摄装置可以以设定的时间间隔拍摄到多帧图像。设定的时间间隔可以是固定的时间间隔或者可变的时间间隔。
在一些实施方式中,第一设备可以将拍摄到的图像直接作为拍摄图像。在另一些实施方式中,第一设备可以将拍摄的图像作为原始图像,并对原始图像进行处理,得到拍摄图像。其中,对原始图像进行处理可以包括以下至少之一:缩放处理、裁剪处理、去噪处理、添加噪声处理、灰度处理、旋转处理、归一化处理等。
S202、所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息。
第一设备可以基于拍摄图像,确定第二设备的可发光装置在拍摄图像中的位置信息,基于第二设备的可发光装置在拍摄图像中的位置信息,确定第二设备的第一位置信息。
在一些实施方式中,第二设备的第一位置信息可以是第二设备的空间位置信息。第二设备的空间位置信息可以是指第二设备在真实场景或者现实场景中的位置信息。例如,可以以现实场景中的指定位置为坐标原点,指定位置可以是摄像装置能够拍摄到的位置,或者,可以是摄像装置无法拍摄到的位置,第二设备的空间位置信息,可以是第二设备相对现实场景中坐标原点的位置信息。
在另一些实施方式中,第二设备的第一位置信息可以是第二设备在拍摄图像中的位置信息。例如,可以以拍摄图像中的目标位置为坐标原点,目标位置可以是拍摄图像中的任一位置,例如,目标位置可以是拍摄图像中的某一个顶点、中心位置或其它位置等。第二设备在拍摄图像中的位置信息,可以是第二设备相对拍摄图像中坐标原点的位置信息。
位置信息可以包括坐标信息,坐标信息可以是一维坐标信息、二维坐标信息或者三维坐标信息等。
S203、所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
其中,所述可见光信号携带有数据信息。可见光信号携带的数据信息可以是可见光数据信息或者可见光通信数据。
在一些实施方式中,第一设备可以基于所述第二设备的第一位置信息,确定第二设备相对第一设备的位置信息,然后基于该第二设备相对第一设备的位置信息,确定第一角度。
在一些实施方式中,第一设备的位置可以固定不变,例如,第一设备可以固定在房间的天花板上,第一设备可以从自身的存储器中获取第一设备的位置信息,基于第一设备的位置信息和第二设备的第一位置信息,确定第一角度。
在另一些实施方式中,第一设备的位置可以是可变的,例如,第一设备可以包括车灯等可移动光源,第一设备可以获取第一设备的当前位置信息,基于第一设备的当前位置信息和第二设备的第一位置信息,确定第一角度。第一设备的当前位置信息,可以通过以下一种定位方式确定或者至少两种定位方式结合的定位方式确定:基站定位、蓝牙定位、射频定位、无线保真(Wireless Fidelity,WIFI)定位、超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)、卫星定位、辅助全球卫星定位系统(Assisted Global Positioning System,AGPS)、格洛纳斯(GLONASS)定位等。
第一设备可以基于第二设备的第一位置信息,不仅可以确定第一角度,还可以确定第一设备向第二设备发射可见光信号的强度。在第一设备与第二设备之间的距离越大的情况下,可见光信号的强度可以越大,在第一设备与第二设备之间的距离越小的情况下,可见光信号的强度可以越小。第一设备中可以存储有第一设备与第二设备之间的距离,与可见光信号的强度之间的关联关系。
在第一设备以第一角度向第二设备发射可见光信号的情况下,可见光信号可以正对第二设备,例如,可见光信号可以正对第二设备的光接收装置,或者,可见光信号可以尽可能的正对第二设备的光接收装 置,从而使得光接收装置尽可能的能够以最大的面积接收到可见光信号,进而光通信数据仍然能够高速率进行传输。
第一设备可以包括光发射装置和透镜装置,光发射装置用于向外发射可见光信号,透镜装置用于将光发射装置向外发射的可见光信号进行放大和/或准直,从而第二设备的光接收装置可以接收到通过放大和/或准直的可见光信号。
在第一设备确定到第一角度的情况下,第一设备可以通过光发射装置和透镜装置,以第一角度向第二设备发射可见光信号。例如,第一设备可以通过调节光发射装置和/或透镜装置的位置和/或角度,以使第一设备以第一角度向外发射可见光信号。
在本申请实施例中,一方面,第一设备基于第二设备的第一位置信息,确定第一设备向第二设备发射可见光信号的第一角度,从而在第二设备发生位置变动的情况下,第一设备通过该确定的第一角度,向第二设备发射可见光信号,能够在第二设备发生位置变动的情况下,降低对可见光通信的通信质量、通信速度、通信稳定性中的至少一者造成影响;另一方面,由于第二设备的第一位置信息,是基于对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的,从而在确定第二设备的位置信息时考虑拍摄图像中的可发光装置,以提高对第二设备进行定位的准确性。
在一些实施方式中,第二设备控制所述第二设备中的可发光装置发光;所述第二设备接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
第二设备控制所述第二设备中的可发光装置发光,可以包括:第二设备控制第二设备中的可发光装置一直发光、周期性的发光或者非周期性的发光。在第二设备发光的过程中,第一设备可以对第二设备的可发光装置进行拍摄,以得到包括多帧图像的拍摄图像。
第二设备的光接收装置可以接收第一设备发射的可见光信号,从而第二设备可以从接收的可见光信号中解析出可见光通信数据,以得到第一设备通过可见光信号发送的可见光通信数据。
图3为本申请实施例提供的另一种可见光通信方法的实现流程示意图,如图3所示,该方法应用于第一设备,该方法包括:
S301、第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到。
S302、所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,可以是可发光装置的某一个或多个像素点在拍摄图像中的位置信息。其中,可发光装置的某一个像素点可以是可发光装置的任一个像素点,或者,可以是可发光装置的中心像素点。
S303、所述第一设备基于所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,确定所述可发光装置的空间位置信息。
第一设备可以得到拍摄图像中多个像素点在拍摄图像中的位置信息,确定多个像素点的空间位置信息,基于多个像素点在拍摄图像中的位置信息、多个像素点的空间位置信息、以及可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,确定可发光装置的空间位置信息。
在一些实施方式中,多个像素点可以是拍摄图像中目标物体上的像素点,拍摄到的目标物体随着时间的变化,其位置和/或大小不变。在另一些实施方式中,多个像素点可以是拍摄图像中的每一个像素点。
S304、所述第一设备基于所述空间位置信息,确定所述第一位置信息。
在一些实施方式中,第一设备可以将所述空间位置信息,确定为所述第一位置信息。
在本申请实施例中,通过将所述可发光装置的空间位置信息,确定为所述第二设备的第一位置信息,从而能够准确地确定第二设备的第一位置信息。
S305、所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
在一些实施方式中,S302可以通过以下方式实现:第一设备可以将拍摄图像输入至神经网络,通过神经网络得到第二设备中的可发光装置在拍摄图像中的位置信息。
神经网络可以包括以下之一:RetinaNet、快速区域卷积神经网络(Faster Region-CNN,FasterR-CNN)、基于区域的全卷积网络(Region-based Fully Convolutional Networks,R-FCN)、SSD(Single Shot MultiBox Detector)、特征图金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)、YOLO(You Only Look Once)网络、语义分割网络、实例分割网络、全景分割网络。神经网络可以用于识别可发光装置或者识别第二设备中 的可发光装置。
在一些实施方式中,所述拍摄图像包括第一图像和第二图像;所述第一图像是在所述可发光装置处于第一亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;所述第二图像是在所述可发光装置处于第二亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;其中,所述第一亮度大于所述第二亮度,或者,所述第一亮度小于所述第二亮度。
S302可以通过以下方式实现:所述第一设备基于所述第一图像和所述第二图像,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
第一图像和第二图像可以是相邻的两帧图像或者不相邻的两帧图像。
在第一亮度大于第二亮度的情况下,在一些实施方式中,可发光装置处于第一亮度可以为可发光装置发光的状态,可发光装置处于第二亮度可以为可发光装置不发光的状态。在另一些实施方式中,可发光装置处于第一亮度和处于第二亮度,可发光装置可以均为发光的状态,只不过可发光装置处于第一亮度发出的光强,大于可发光装置处于第二亮度发出的光强。
在第一亮度小于第二亮度的情况下,在一些实施方式中,可发光装置处于第一亮度可以为可发光装置不发光的状态,可发光装置处于第二亮度可以为可发光装置发光的状态。在另一些实施方式中,可发光装置处于第一亮度和处于第二亮度,可发光装置可以均为发光的状态,只不过可发光装置处于第一亮度发出的光强,小于可发光装置处于第二亮度发出的光强。
在一些实施场景中,第二设备中的可发光装置可以周期性地或者非周期性地亮暗,从而在对第二设备中的可发光装置每隔特定时长拍摄一帧图像的情况下,可以得到第一图像和第二图像。例如,第二设备中的可发光装置可以每隔一秒切换一次亮暗状态,在第0秒至第1秒之间亮起、在第1秒至第2秒之间熄灭、在第2秒至第3秒之间亮起,在第3秒至第4秒之间熄灭等,与此同时,可以在分别在0秒、1秒、2秒、3秒等针对第二设备中的可发光装置进行拍摄。
在本申请实施例中,由于第一图像和第二图像分别是第二设备中的可发光装置处于不同的亮度下的图像,从而基于所述第一图像和所述第二图像,能够准确的确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在一些实施例中,所述第一设备基于所述第一图像和所述第二图像,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,可以包括:所述第一设备确定所述第一图像中的像素点对应的第一亮度值;所述第一设备确定所述第二图像中的像素点对应的第二亮度值;所述第一设备将所述第一亮度值与所述第二亮度值对应相减,得到第三亮度值;所述第一设备基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
第一图像中的像素点对应的第一亮度值可以是第一图像中所有或部分像素点对应的亮度值,或者,可以是第一图像中第一目标区域中所有或部分像素点对应的亮度值。第一目标区域可以是第一图像中所有或部分像素点中,亮度值大于指定阈值的像素点所对应的区域。第二图像中的像素点对应的第二亮度值可以是第二图像中所有或部分像素点对应的亮度值,或者,可以是第二图像中第二目标区域中所有或部分像素点对应的亮度值。第二目标区域可以是第二图像中所有或部分像素点中,亮度值大于指定阈值的像素点所对应的区域。
第一亮度值和第二亮度值可以分别包括多个亮度值,多个亮度值可以形成一个集合,第一亮度值和第二亮度值中包括的亮度值的数量可以相同。第一亮度值和第二亮度值可以分别用第一亮度值矩阵和第二亮度值矩阵表示。第一亮度值矩阵可以与第二亮度值矩阵的行列数相同。
在一些实施方式中,第一亮度值矩阵的行列数,可以与第一图像中所有或部分像素点的行列数相同。例如,在第一图像包括M×N个像素点的情况下,第一亮度值矩阵也为M×N的矩阵。同样,第二亮度值矩阵的行列数,可以与第二图像中所有或部分像素点的行列数相同。例如,在第二图像包括M×N个像素点的情况下,第二亮度值矩阵也为M×N的矩阵。
在另一些实施方式中,可以对第一图像进行缩放处理,得到第一缩放图像,对第二图像进行缩放处理,得到第二缩放图像,第一亮度值矩阵的行列数、第二亮度值矩阵的行列数,可以分别与第一缩放图像、第二缩放图像的像素点的行列数相同。例如,在第一图像包括M×N个像素点的情况下,对第一图像进行缩放处理,得到M/2×N/2个像素点的第一缩放图像,第一亮度值矩阵也为M/2×N/2的矩阵。再例如,在第二图像包括M×N个像素点的情况下,对第二图像进行缩放处理,得到M/2×N/2个像素点的第二缩放图像,第二亮度值矩阵也为M/2×N/2的矩阵。
此处说明第一亮度值与第二亮度值对应相减的实施方式:在第一亮度值为(a1,a2,a3;a4,a5,a6;a7,a8,a9),第二亮度值为(b1,b2,b3;b4,b5,b6;b7,b8,b9)的情况下,第三亮度值为第一亮度值中的每个值和第二亮度值中每个值对应相减的值,即第三亮度值为(a1-b1,a2-b2,a3-b3;a4-b4,a5-b5,a6-b6; a7-b7,a8-b8,a9-b9)。
在本申请实施例中,通过将所述第一亮度值与所述第二亮度值对应相减,得到第三亮度值,第三亮度值中包括的多个亮度值的绝对值中,大于第一阈值的亮度值,对应第一图像或第二图像的第二设备中的可发光装置,小于或等于第一阈值的亮度值,对应第一图像或第二图像的第二设备之外的背景区域,从而能够通过第三亮度值,快速且准确的确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在一些实施例中,所述第一设备基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,可以包括:所述第一设备确定所述第三亮度值中大于第一阈值的目标亮度值,或者,确定所述第三亮度值中值最大的目标亮度值;所述第一设备基于所述目标亮度值对应的像素点的位置信息,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
通过第一亮度值与第二亮度值对应相减,得到的第三亮度值可以形成亮度图像。目标亮度值对应的像素点的位置信息可以为:目标亮度值对应的像素点在亮度图像中的位置信息。
在目标亮度值是第三亮度值中值最大的亮度值,且目标亮度值的数量为一个的情况下,可以将所述目标亮度值对应的像素点在亮度图像中的位置信息,确定为所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在目标亮度值是第三亮度值中值最大的亮度值,且目标亮度值的数量为多个的情况下,或者,在目标亮度值是第三亮度值中大于第一阈值的亮度值,且确定大于第一阈值的亮度值为多个的情况下,可以从目标亮度值中随机确定一个亮度值,将随机确定的一个亮度值对应的像素点在亮度图像中的位置信息,确定为所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息;或者,从目标亮度值对应的像素点在亮度图像中的位置信息中,确定最靠近中心的位置信息,将最靠近中心的位置信息,确定为所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
需要说明的是,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,可以不限于以上列举的这些实施例,任何基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息的实施方式,都应该在本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,所述拍摄图像包括多帧图像;所述多帧图像是按照设定的拍摄间隔拍摄得到的;所述多帧图像包括所述第一图像和所述第二图像;所述第一图像和所述第二图像是相邻的两帧图像。
拍摄装置可以每隔设定的拍摄间隔对第二设备中的可发光装置进行拍摄,从而得到多帧图像。在一些实施方式中,设定的拍摄间隔可以是固定不变的拍摄间隔,拍摄间隔可以在0.1秒至1分钟之间,例如,拍摄间隔是0.1秒、0.5秒、1秒、30秒或一分钟等。在另一些实施方式中,设定的拍摄间隔可以是随着场景改变而变化的拍摄间隔。例如,可以基于第二设备的位置变化的快慢,确定拍摄间隔,在第二设备的位置变化较快的情况下,确定的拍摄间隔可以较小,在第二设备的位置变化较慢的情况下,确定的拍摄间隔可以较大。再例如,可以基于可见光通信的通信质量、通信速度、通信稳定性中的至少一者,确定拍摄时间间隔,在通信质量、通信速度、通信稳定性的需求较高的情况下,确定的拍摄间隔可以较小,在通信质量、通信速度、通信稳定性的需求较低的情况下,确定的拍摄间隔可以较大。
拍摄装置可以确定多个比特,多个比特是基于码元确定的,基于多个比特确定设定的拍摄间隔。码元可以是从第二设备接收的,或者,可以是从第一设备中读取的。一个码元是一个脉冲信号,一个脉冲信号可以携带多个比特,多个比特例如是2个比特、4个比特、8个比特、10个比特等等。以一个脉冲信号携带8个比特进行举例,如果8个比特分别为11001010,则拍摄装置可以依次对8个比特的码元进行循环依次读取,获取这8个比特信息中相邻的两个比特发生变化的位置,并在变化的位置所对对应的时间上进行拍摄。例如,在读取到第2个比特为1、第3个比特为0的情况下,发现相邻的两个比特发生变化,则在读取到第2个比特和第3个比特的时候进行拍摄,在读取到第4个比特为0、第5个比特为1的情况下,发现相邻的两个比特发生变化,则在读取到第4个比特和第5个比特的时候进行拍摄。其中,拍摄装置可以每隔预设时长读取一个比特。
本申请实施例中的预设时长可以与上述的特定时长可以相同。在另一些实施方式中,预设时长可以与上述的特定时长可以不同,预设时长可以是特定时长的整数倍,或者,特定时长可以是预设时长的整数倍。
在一些实施例中,还可以通过以下方式确定第一图像和第二图像:
所述第一设备确定当前图像中的像素点的对应第四亮度值;
所述第一设备确定目标图像中的像素点的对应第五亮度值;所述目标图像与所述当前图像相邻,且在所述当前图像之后拍摄得到;
所述第一设备将所述第四亮度值与所述第五亮度值对应相减,得到第六亮度值;
所述第一设备在所述第六亮度值中特定亮度值的绝对值,大于第二阈值的情况下,确定所述当前图像和所述目标图像,分别为所述第一图像和所述第二图像;其中,所述特定亮度值为:所述第六亮度值中与当前图像的目标区域对应的亮度值。
在一些实施方式中,当前图像的目标区域可以是任一划定的某一个或多个区域,例如当前图像的中间区域。在另一些实施方式中,当前图像的目标区域可以是当前图像中所有像素的亮度值中,亮度值大于指定阈值的像素点所对应的区域。在又一些实施方式中,当前图像的目标区域可以是第六亮度值所形成的图像中,亮度值大于指定阈值的像素点所对应的区域对应在当前图像中的区域。
当前图像可以是拍摄图像中包括的多帧图像中的任一帧图像,例如,当前图像可以是拍摄得到的第i帧图像,目标图像可以是拍摄得到的第i+1帧图像。i为大于或等于1的整数。
在一些实施场景中,在第一设备得到第一帧图像和第二帧图像的情况下,将第一帧图像和第二帧图像分别确定为当前图像和目标图像,并在特定亮度值的绝对值大于第二阈值的情况下,分别确定第一帧图像和第二帧图像为第一图像和第二图像;在特定亮度值的绝对值小于第二阈值的情况下,不对第一帧图像和第二帧图像进行处理。
接着,第一设备得到第二帧图像和第三帧图像,将第二帧图像和第三帧图像分别确定为当前图像和目标图像,并在特定亮度值的绝对值大于第二阈值的情况下,分别确定第二帧图像和第三帧图像为第一图像和第二图像;在特定亮度值的绝对值小于第二阈值的情况下,不对第二帧图像和第三帧图像进行处理。
这样,随着拍摄的不断进行,第一设备将不断地得到第一图像和第二图像。
通过这种方式,提供了一种确定相邻的两帧图像,且相邻的两帧图像一帧为第二设备中的可发光装置发光的情况下图像,另一帧为第二设备中的可发光装置不发光的情况下的图像的方式,确定方式简单。
在一些实施例中,所述第一设备基于所述拍摄图像中包括的多帧图像,确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;所述第一设备确定与所述亮暗变化信息匹配的所述第二设备。
设定时长可以是预先定义的时长,通过设定时长内的亮暗变化信息,第一设备可以确定可发光装置的亮暗规律,进而可以确定该亮暗规律匹配第二设备。第一设备中可以存储有亮暗变化信息与设备之间的映射关系,从而第一设备可以基于该映射关系以及设定时长内的亮暗变化信息,确定与该亮暗变化信息匹配的第二设备。预先定义的时长可以为:大于或等于读取完码元中携带的所有比特所需的时长。
在另一些实施例中,第一设备可以基于拍摄图像中可发光装置的发光颜色信息,确定与发光颜色匹配的第二设备。
在又一些实施例中,第一设备可以基于拍摄图像中可发光装置的发光颜色信息,以及设定时长内的亮暗变化信息,共同确定匹配的第二设备。
以下说明一些实施例中第二设备发光的方式:
所述第二设备确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;所述第二设备基于所述亮暗变化信息,控制所述可发光装置发光。
第二设备中的可发光装置可以每隔设定时长,以亮暗变化信息进行发光。例如,在第一个设定时长内,以亮暗变化信息发光后,在第二设定时长内,继续以亮暗变化信息发光。
在一些实施例中,所述第二设备确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息,包括:所述第二设备确定多个比特,所述多个比特是基于码元确定的;所述第二设备基于所述多个比特,确定所述可发光装置在所述设定时长内的亮暗变化信息。
多个比特中每一个比特对应的取值可以为0或者1,在读取到某一个比特为0的情况下,控制可发光装置不发光,在读取到某一个比特为1的情况下,控制可发光装置发光。
第二设备可以循环依次读取码元中的比特信息,以一个脉冲信号携带8个比特进行举例,如果8个比特分别为11001010,第二设备在读取到第一个码元1的情况下,控制可发光装置发光,第二设备在读到第二个码元1的情况下,控制可发光装置发光,第二设备在读到第三个码元0的情况下,控制可发光装置不发光,以此类推,在读完第八个码元0后,将继续读取第一个码元1。第二设备可以每隔预设时长读取一个比特。
在一些实施方式中,所述第二设备基于预配置信息,获得所述码元。在这种情况下,第二设备中可以存储码元。
在另一些实施方式中,所述第二设备接收所述第一设备发送的所述码元。在这种情况下,第二设备可以向第一设备发送请求信息,请求信息可以指示获取码元,第一设备在接收到请求信息后,可以向第二设备发送码元。
请求信息中还可以携带以下至少之一:第二设备的属性信息、可见光通信的通信质量、通信速度、通信稳定性等,从而第一设备可以基于第二设备的属性信息、可见光通信的通信质量、通信速度、通信稳定性等中的至少一者,确定向第二设备分配的码元。在一些场景中,如果通信质量、通信速度、通信稳定性等中的一者稳定性需求高的情况下,第一设备确定向第二设备分配的码元中包括的多个比特信息的变化越明显。例如,第一设备确定向第二设备分配的码元可以为10101010。在另一些场景中,如果通信质量、通信速度、通信稳定性等中的一者稳定性需求低的情况下,第一设备确定向第二设备分配的码元中包括的多个比特信息的变化越不明显。例如,第一设备确定向第二设备分配的码元可以为11110000。
图4为本申请实施例提供的又一种可见光通信方法的实现流程示意图,如图4所示,该方法应用于第一设备,该方法包括:
S401、第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到。
S402、所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息。
S403、所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
S404、所述第一设备确定所述第二设备的位置信息从所述第一位置信息变化至第二位置信息。
第一设备可以不断地确定第二设备的位置信息,以确定从第一位置信息变化为第二位置信息。
S405、所述第一设备确定所述第二位置信息与所述第一位置信息之间的距离差。
在一些实施方式中,距离差可以为第二位置信息与所述第一位置信息之间的直线距离的长度。在另一些实施方式中,距离差可以为第二位置信息与所述第一位置信息之间的直线距离在X轴、Y轴以及Z轴中至少之一的方向上的长度。
S406、在所述距离差大于第三阈值的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
在距离差小于或等于第三阈值的情况下,第一设备依旧以第一角度向第二设备发射可见光信号。
所述第一设备基于所述第二位置信息,不仅可以确定第二角度,还可以确定第一设备向第二设备发射可见光信号的强度。
在第一设备以第二角度向第二设备发射可见光信号的情况下,可见光信号可以正对第二设备。
在第一设备确定到第二角度的情况下,第一设备可以通过光发射装置和透镜装置,以第二角度向第二设备发射可见光信号。例如,第一设备可以通过调节光发射装置和/或透镜装置的位置和/或角度,以使第一设备以第二角度向外发射可见光信号。
在本申请实施方式中,在所述距离差大于第三阈值的情况下,第一设备确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度,从而减少了第一设备频繁改变向外发射可见光信号的角度的情况发生,不仅提高了第一设备的使用寿命,还极大的减少了第一设备的电能消耗。
在一些实施例中,S406可以通过以下方式实现:
在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,与所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息相同的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
在另一些实施例中,S406可以通过以下方式实现:
在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息不同的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息、所述第一设备角度信息以及所述第二设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
在本申请实施例中,第二角度还可以基于第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,以及与所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息确定,从而在第二设备的角度发生变化的情况下,第一设备依旧能够准确的确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
图5为本申请实施例提供的再一种可见光通信方法的实现流程示意图,如图5所示,该方法应用于 第一设备,该方法包括:
S501、第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到。
S502、所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息。
S503、所述第一设备确定所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息。
所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,可以为所述第二设备处于第一位置信息的情况下第二设备的第一设备角度信息。
第二设备的第一设备角度信息可以包括以下至少之一:目标平面与XOY平面之间的角度信息、目标平面与YOZ平面之间的角度信息、目标平面与XOZ平面之间的角度信息。其中,目标平面可以为第二设备的平面,或者,第二设备的光接收装置的平面。
S504、所述第一设备基于所述第二设备的第一位置信息和所述第一设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
在本申请实施例中,第一设备确定的第一角度,可以不仅与第二设备的第一位置信息相关,还与第二设备的第一设备角度信息有关,从而在确定到第一角度之后,第一设备能够以第一角度向第二设备发射可见光信号,使得发射的可见光信号能够正对第二设备或者第二设备的可见光接收装置,从而在第二设备移动的情况下,对可见光的通信质量、通信速度、通信稳定性的影响较低。
图6为本申请另一实施例提供的一种可见光通信方法的实现流程示意图,如图6所示,该方法应用于第一设备,该方法包括:
S601、第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到。
S602、所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息,以及第三设备的第三位置信息。
拍摄图像中可以包括多个设备,多个设备可以包括第二设备和第三设备。本申请实施例不限于此,拍摄图像中还可以包括第四设备、第五设备等等,第一设备可以基于拍摄图像,确定第四设备的第四位置信息、第五设备的第五位置信息等等。
摄像装置可以每隔特定时长拍摄一帧拍摄图像。
在一些实施方式中,多个设备中不同设备的可发光装置,在同一个设定时长内的亮暗变化信息不同。多个设备中不同的设备可以获取不同的码元,从而不同的设备可以通过读取不同的码元中携带的多个比特,从而以不同的亮暗变化信息发光。这样,第一设备可以基于拍摄图像中的多帧图像中,不同的亮暗变化信息确定多个设备中不同的设备。
在另一些实施方式中,多个设备中不同设备的可发光装置的发光颜色、发光亮度、发光频率中的至少一者不同。这样,第一设备可以基于拍摄图像,从发光颜色、发光亮度、发光频率中的至少一者,确定多个设备中不同的设备。
S603、所述第一设备基于所述第二设备的第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
S604、所述第一设备基于所述第三设备的第三位置信息,确定向所述第三设备发射可见光信号的第三角度。
第三设备的第三位置信息的确定方式,可以与第二设备的第一位置信息的确定方式类似。第一设备确定第三角度的方式,可以与确定第一角度的方式类似。
S605、所述第一设备以所述第一角度向所述第二设备发射第一可见光信号,且以所述第三角度向所述第三设备发射第二可见光信号。
在本申请实施例中,第一设备不仅可以确定拍摄图像中第二设备的第一位置信息,还可以确定拍摄图像中第三设备的第三位置信息,这样,第一设备可以确定多个设备的位置信息,从而可以确定分别向该多个设备发射可见光信号的角度,能够为不同位置的设备发射不同角度的光信号,进而使得能够为每一个数据接收设备均能够提供一个较好的可见光通信环境。
本申请实施例提供了一种可见光通信方法,在实现该方法时,可以通过以下方式获取接收端设备的位置信息:利用摄像装置拍摄接收端设备中具有亮暗变化的可发光装置,得到拍摄图像,根据拍摄图像中亮度信息差分图像(对应上述的第一图像和第二图像),根据设定时长内可发光装置的亮暗变化信息,确定与该亮暗变化信息匹配的接收端设备,将亮度信息差分图像进行相减,以去除拍摄图像中的背景,从而得到可发光装置的位置信息,进而基于可发光装置的位置信息确定接收端设备的位置信息。发送端设备(对应上述的第一设备)可以计算接收端设备的位置信息相对原点位置为矢量距离,或者可以计算得到接收端设备相对原点位置的坐标信息。
本申请实施例中根据可发光装置的亮暗变化信息,确定接收端设备的位置信息,进而可以通过第一设备跟踪对准,获取更大的通信范围。
在本申请实施例中,接收端设备可以与可发光装置同步移动,可发光装置可以以设定的速率进行闪烁,例如,每隔预设时长确定是否发光,以使摄像装置每隔预设时长针对可发光装置进行一次拍摄。通过摄像装置拍摄可发光装置的明暗变化图像(对应上述的第一图像和第二图像),对明暗变化图像做差分减去背景,以获取可发光装置的光斑位置,通过计算可发光装置的光斑位置矢量变化,确定接收端设备的位置变化,从而发送端设备根据接收端设备的位置变化,以不同的角度向接收端设备发射可见光信号。
在本申请实施例中,接收端设备可以以较低的速率编码,每个码元内,以1和0进行编码,即一个码元内即存在0也存在1。在一些实施方式中,1编码位数可以与0编码位数相同或不同,接收端设备通过读取码元中的编码信息(也称比特信息),根据编码信息进行发光。
在具有多个接收端设备的情况下,不同的接收端设备可以对应不同的码元,不同的码元内的编码不同,每个接收端设备的可发光装置可以有唯一的编码,数据发送端设备可以基于摄像装置拍摄的可发光装置的发光信息,获取不同的接收端设备的位置信息。
在实施过程中,还可以提供一种可见光通信定位系统,该系统可以包括发送端设备和接收端设备,发送端设备中的发射光源用于发射调制信号,发送端设备的拍摄装置同步拍摄可发光装置以获取可发光装置的编码信息和明暗变化信息,从而获取与可发光装置的编码信息对应的接收端设备的位置信息。
接收端设备用于接收发射光源发出的通信信号并解码,接收端设备的可发光装置用于:以码元对应的明暗变化信息传输位置信息和指示接收端设备(也称传输接收端设备编码信息)。
图7为本申请实施例提供的一种可见光通信系统的结构示意图,如图7所示,该可见光通信系统可以包括:发送端设备71和接收端设备72。
发送端设备71可以包括:调制电路711、驱动电路712、发射光源713、透镜装置714、摄像装置715以及处理装置716。接收端设备72可以包括:可发光装置721、光接收装置722、检测电路723、解调电路724。
调制电路711可以接收原始信号,原始信号可以是携带传输数据的信号。原始信号可以通过以下方式获取:通过任意波形发生器和直流电源产生原始的信号。任意波形发生器,起到数模转换的作用,可以将电脑生成的离散的点数据转换为连续的信号。直流电源为整个实验提供直流偏置,输出直流电压。
调制电路711可以对原始信号进行调制,以生成适合在信道内传输的高频信号。将该高频信号输入至驱动该电路,以使驱动电路712将该高频信号加到发射光源713上,发射光源713将电信号转换为光信号,光信号经过透镜装置714进行放大准直,放大准直的信号经过传输后,接收端设备72的光接收装置722接收光信号。光接收装置722可以将光信号转化为电信号,将该电信号输入至检测电路723,通过检测电路723对电信号进行隔直流和恢复,得到高频信号,通过解调电路724对高频信号进行解调得到原始信号。在一些实施方式中,可以在频谱仪上观察到原始信号。
接收端设备72中的可发光装置721可以以预设闪烁频率进行发光,发送端设备71的摄像装置715可以基于可发光装置721的闪烁频率进行图像拍摄,将拍摄的拍摄图像发送至处理装置716,以使处理装置716基于拍摄图像确定接收端设备72的位置信息。
可见光通信系统中信号发生器和直流电源合成的原始信号具有频率很低的频谱分量,不能在信道中直接传输,路径损失较大,通过调制将原始信号转为可传输的高频信号实现频谱搬移,通过驱动电路712将调制信号传输到发射端激光二极管(即发射光源713)上。
发送端设备71的激光二极管是光源半导体激光器,选择可见光范围内激光二极管,激光二极管采用单横模式-横电场(TE)模式振荡。
图8为本申请实施例提供的一种激光二极管的结构示意图,如图8所示,激光二极管内部由两部分构成,激光接收部分为13号引脚。激光发射部分为14号引脚,发生部分和接收部分的公共端点是中间的15号引脚,15号引脚和金属外壳相连。接收端设备的可发光装置可以是发光二极管或者激光二极管,可发光装置按照编码和相机同频闪烁。
图9为本申请实施例提供的一种码元和码元中携带的比特信息的示意图,如图9所示,码元中携带的比特信息中,比特值(或者成为编码)为1时可发光装置亮,比特值(或者成为编码)为0时可发光装置暗,每个码元内1和0的数目相等,保证可发光装置明暗变化时相机拍摄图像可以将背景减去,保留可发光装置光源部分。
图10为本申请实施例提供的一种定位跟踪的流程示意图,如图10所示,可以设定摄像装置每隔50ms拍摄一帧图像,在该流程中,可以包括以下步骤:
S1001、接收端设备的可发光装置通过固定的闪烁频率进行发光。
S1002、摄像装置分别在可发光装置亮暗时拍摄图像。
可发光装置亮暗可以是周期性地或者非周期性地亮暗。例如,可发光装置可以每隔设定时长,以亮暗变化信息进行发光。接收端设备可以确定多个比特,多个比特是基于码元确定的;接收端设备可以基于多个比特,确定可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息。
可以配置摄像装置在拍摄时的拍摄参数:黑电平为0,采用6dB增益,帧率为20帧每秒(50ms一帧)。
S1003、摄像装置拍摄图像可以输出至处理装置。
拍摄图像可以包括多帧图像,每一帧图像可以是RGB图像。摄像装置可以一次向处理装置发送预设数量的图像。
S1004、处理装置基于拍摄图像确定接收端设备的可发光装置的位置信息。
其中,处理装置可以将可发光装置明暗两张图像进行差分,减去背景保留可发光装置部分,即图像中亮度最大的部分即为可发光装置部分。
通过比较每个像素点对应的亮度差值,一定区域内像素点对应的亮度差值均大于阈值,且存在亮度差值最大的像素点,则亮度像素差值最大的点为接收端可发光装置位置。通过不断地计算可发光装置明暗变化的图片,得到一系列可发光装置位置点。
S1005、处理装置基于可发光装置的位置信息,确定可发光装置的位置变化信息。
例如,可以确定可发光装置在二维空间的移动信息,或者在三维空间的移动信息,以二维空间来举例,确定可发光装置朝U+(右)、U-(左)、V+(上)、V-(下)方向移动以及移动的距离。
S1006、处理装置基于可发光装置的位置变化信息,调整光路。
图11为本申请实施例提供的一种光斑的位置变化示意图,如图11所示,在接收端设备处于初始位置时拍摄图像,此时可发光装置光斑所在的位置设为(x0,y0),当可发光装置和接收端设备开始移动时,读取此时相机采集并后处理的图片,光斑坐标为(x,y),此时,可发光装置的光斑坐标和初始位置坐标之间的距离为:Δx=x-x0,Δy=y-y0。指示灯光斑位置在摄像头视场中移动位置坐标差Δx,Δy。
当Δx,Δy满足一定阈值条件Q,即Δx>Q和/或Δy>Q时,调整光路使得接收端设备重新接收到光信号,通过闭环反馈,不断计算Δx,Δy,直到Δx,Δy都小于阈值Q,此时完成了跟踪对准。
激光二极管发出的具有发散性的光通过组透镜装置准直光学元件进行准直,选用的激光二极管封装直径,即需要准直的光束直径为
发射角为α,所需透镜组焦距f的计算公式为:
透镜准直的光束通过信道传输后,在接收端雪崩光电二极管(APD)接收信号,通过雪崩倍增效应进行光信号检测,同时放大信号。雪崩二极管两端加强电场时,载流子产生高速运动,产生雪崩。同时雪崩光电二极管响应速度快,响应时间短,响应工作范围集中在可见光波段,尽可能产生大的光电流,增加了单位光功率转换为电流的强度。
接收端设备的检测电路可以将接收信号中的直流偏置去除,只分析加在载波上的原始信号。在实验时,可以通过频谱分析仪观察接收到的信号和噪声,结合观察到的信息调整通信系统,减少噪声提高信噪比。对信号进行放大和模数转换,从接收信号中提取出同步信息,按照发射端调制的逆过程解调,可以得到发送信号。
根据本发明实施例提出的可见光通信定位系统,能够分析通信元件小幅移动时产生的位置偏移,快速进行定位,能够通过接收端设备旁指示灯传输信号中闪烁变化,得到明暗差别很大的图像组;通过差分一个码元内图片组得到指示灯光斑位置;通过不停拍照计算指示灯光斑位置移动矢量,使得系统根据指示灯位置矢量进行跟踪校准,增加了可见光通信系统接收端设备的活动范围,从而扩大了通信范围。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式,但是,本申请并不限于上述实施方式中的具体细节,在本申请的技术构思范围内,可以对本申请的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本申请的保护范围。例如,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。又例如,本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本申请的思想,其同样应当视为本申请所公开的内容。又例如,在不冲突的前提下,本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以和现有技术任意的相互组合,组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。还应理解,在本申请的各种方法实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。另外,本申请实施例中,术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。具体地, A和/或B可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
基于前述的实施例,本申请实施例提供一种可见光通信装置,该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块,可以通过第一设备中的处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现。
图12为本申请实施例提供的一种可见光通信装置的组成结构示意图,应用于第一设备,如图12所示,所述可见光通信装置1200包括:获得单元1201,用于获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;确定单元1202,用于基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于基于所述拍摄图像,确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息;基于所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,确定所述可发光装置的空间位置信息;基于所述空间位置信息,确定所述第一位置信息。
在一些实施例中,所述拍摄图像包括第一图像和第二图像;所述第一图像是在所述可发光装置处于第一亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;所述第二图像是在所述可发光装置处于第二亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;其中,所述第一亮度大于所述第二亮度,或者,所述第一亮度小于所述第二亮度;确定单元1202,还用于基于所述第一图像和所述第二图像,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于确定所述第一图像中的像素点对应的第一亮度值;确定所述第二图像中的像素点对应的第二亮度值;将所述第一亮度值与所述第二亮度值对应相减,得到第三亮度值;基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于确定所述第三亮度值中大于第一阈值的目标亮度值,或者,确定所述第三亮度值中值最大的目标亮度值;基于所述目标亮度值对应的像素点的位置信息,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
在一些实施例中,所述拍摄图像包括多帧图像;所述多帧图像是按照设定的拍摄间隔拍摄得到的;所述多帧图像包括所述第一图像和所述第二图像;所述第一图像和所述第二图像是相邻的两帧图像。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于确定当前图像中的像素点对应的第四亮度值;确定目标图像中的像素点对应的第五亮度值;所述目标图像与所述当前图像相邻,且在所述当前图像之后拍摄得到;将所述第四亮度值与所述第五亮度值对应相减,得到第六亮度值;在所述第六亮度值中特定亮度值的绝对值,大于第二阈值的情况下,确定所述当前图像和所述目标图像,分别为所述第一图像和所述第二图像;其中,所述特定亮度值为:所述第六亮度值中与当前图像的目标区域对应的亮度值。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于基于所述拍摄图像中包括的多帧图像,确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;确定与所述亮暗变化信息匹配的所述第二设备。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于所述第一设备确定所述第二设备的位置信息从所述第一位置信息变化至第二位置信息;所述第一设备确定所述第二位置信息与所述第一位置信息之间的距离差;在所述距离差大于第三阈值的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,与所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息相同的情况下,基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度;
在一些实施例中,确定单元1202,还用于在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息不同的情况下,基于所述第二位置信息、所述第一设备角度信息以及所述第二设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
在一些实施例中,确定单元1202,还用于确定所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息;基于所述第二设备的第一位置信息和所述第一设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
图13为本申请实施例提供的另一种可见光通信装置的组成结构示意图,应用于第二设备,如图13所示,所述可见光通信装置1300包括:控制单元1301,用于控制所述第二设备中的可发光装置发光;接收单元1302,用于接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
在一些实施例中,控制单元1301,还用于确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;基 于所述亮暗变化信息,控制所述可发光装置发光。
在一些实施例中,控制单元1301,还用于确定多个比特,所述多个比特是基于码元确定的;基于所述多个比特,确定所述可发光装置在所述设定时长内的亮暗变化信息。
在一些实施例中,控制单元1301,还用于基于预配置信息,获得所述码元;或者,控制单元1301,还用于接收所述第一设备发送的所述码元。
以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的模式控制方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献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第一设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。
图14是本申请实施例提供的一种可见光通信设备示意性结构图。该可见光通信设备可以是第一设备或第二设备。图14所示的可见光通信设备1400包括处理器1410,处理器1410可以从存储器中调用并运行计算机程序,以实现本申请实施例中的方法。
可选地,如图14所示,可见光通信设备1400还可以包括存储器1420。其中,处理器1410可以从存储器1420中调用并运行计算机程序,以实现本申请实施例中的方法。
其中,存储器1420可以是独立于处理器1410的一个单独的器件,也可以集成在处理器1410中。
可选地,如图14所示,可见光通信设备1400还可以包括收发器1430,处理器1410可以控制该收发器1430与其他设备进行通信,具体地,可以向其他设备发送信息或数据,或接收其他设备发送的信息或数据。
其中,收发器1430可以包括发射机和接收端设备。收发器1430还可以进一步包括天线,天线的数量可以为一个或多个。
可选地,该可见光通信设备1400具体可为本申请实施例的第一设备,并且该可见光通信设备1400可以实现本申请实施例的各个方法中由第一设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。可选地,该可见光通信设备1400具体可为本申请实施例的第二设备,并且该可见光通信设备1400可以实现本申请实施例的各个方法中由第二设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
图15是本申请实施例的芯片的示意性结构图。图15所示的芯片1500包括处理器1510,处理器1510可以从存储器中调用并运行计算机程序,以实现本申请实施例中的方法。
可选地,如图15所示,芯片1500还可以包括存储器1520。其中,处理器1510可以从存储器1520中调用并运行计算机程序,以实现本申请实施例中的方法。其中,存储器1520可以是独立于处理器1510的一个单独的器件,也可以集成在处理器1510中。可选地,该芯片1500还可以包括输入接口1530。其中,处理器1510可以控制该输入接口1530与其他设备或芯片进行通信,具体地,可以获取其他设备或芯片发送的信息或数据。可选地,该芯片1500还可以包括输出接口1540。其中,处理器1510可以控制该输出接口1540与其他设备或芯片进行通信,具体地,可以向其他设备或芯片输出信息或数据。
可选地,该芯片可应用于本申请实施例中的第一设备,并且该芯片可以实现本申请实施例的各个方法中由第一设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
可选地,该芯片可应用于本申请实施例中的第二设备,并且该芯片可以实现本申请实施例的各个方法中由第二设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片,系统芯片,芯片系统或片上系统芯片等。
图16是本申请实施例提供的另一种可见光通信系统的结构示意图。如图16所示,该可见光通信系统1600包括可见光通信装置1200和可见光通信装置1300。在另一些实施方式中,该可见光通信系统1600包括第一设备和第二设备。
其中,该第一设备可以用于实现上述方法中由第一设备实现的相应的功能,以及该第二设备可以用于实现上述方法中由第二设备实现的相应的功能为了简洁,在此不再赘述。
应理解,本申请实施例的处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的 公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
应理解,上述存储器为示例性但不是限制性说明,例如,本申请实施例中的存储器还可以是静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM,SLDRAM)以及直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)等等。也就是说,本申请实施例中的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行上述任一项的方法。
可选的,该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的第一设备,并且该计算机程序使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第一设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。可选地,该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的第二设备,并且该计算机程序使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第二设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序指令,所述计算机程序指令使得计算机执行上述任一项的方法。
可选的,该计算机程序产品可应用于本申请实施例中的第一设备,并且该计算机程序指令使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第一设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。可选地,该计算机程序产品可应用于本申请实施例中的第二设备,并且该计算机程序指令使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第二设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行上述任一项的方法。
可选的,该计算机程序可应用于本申请实施例中的第一设备,当该计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第一设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。可选地,该计算机程序可应用于本申请实施例中的第二设备,当该计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由第二设备实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
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算法步骤,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,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
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现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。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,)ROM、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (24)
- 一种可见光通信方法,所述方法包括:第一设备获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;所述第一设备基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息,包括:所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息;所述第一设备基于所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,确定所述可发光装置的空间位置信息;所述第一设备基于所述空间位置信息,确定所述第一位置信息。
- 根据权利要求2所述的方法,其中,所述拍摄图像包括第一图像和第二图像;所述第一图像是在所述可发光装置处于第一亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;所述第二图像是在所述可发光装置处于第二亮度的情况下,通过对所述第二设备进行拍摄得到;其中,所述第一亮度大于所述第二亮度,或者,所述第一亮度小于所述第二亮度;其中,所述第一设备基于所述拍摄图像,确定所述第二设备中的可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,包括:所述第一设备基于所述第一图像和所述第二图像,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
- 根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一设备基于所述第一图像和所述第二图像,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,包括:所述第一设备确定所述第一图像中的像素点对应的第一亮度值;所述第一设备确定所述第二图像中的像素点对应的第二亮度值;所述第一设备将所述第一亮度值与所述第二亮度值对应相减,得到第三亮度值;所述第一设备基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
- 根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一设备基于所述第三亮度值,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息,包括:所述第一设备确定所述第三亮度值中大于第一阈值的目标亮度值,或者,确定所述第三亮度值中值最大的目标亮度值;所述第一设备基于所述目标亮度值对应的像素点的位置信息,确定所述可发光装置在所述拍摄图像中的位置信息。
- 根据权利要求3至5任一项所述的方法,其中,所述拍摄图像包括多帧图像;所述多帧图像是按照设定的拍摄间隔拍摄得到的;所述多帧图像包括所述第一图像和所述第二图像;所述第一图像和所述第二图像是相邻的两帧图像。
- 根据权利要求6所述的方法,其中,所述方法还包括:所述第一设备确定当前图像中的像素点对应的第四亮度值;所述第一设备确定目标图像中的像素点对应的第五亮度值;所述目标图像与所述当前图像相邻,且在所述当前图像之后拍摄得到;所述第一设备将所述第四亮度值与所述第五亮度值对应相减,得到第六亮度值;所述第一设备在所述第六亮度值中特定亮度值的绝对值,大于第二阈值的情况下,确定所述当前图像和所述目标图像,分别为所述第一图像和所述第二图像;其中,所述特定亮度值为:所述第六亮度值中与当前图像的目标区域对应的亮度值。
- 根据权利要求2至7任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:所述第一设备基于所述拍摄图像中包括的多帧图像,确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;所述第一设备确定与所述亮暗变化信息匹配的所述第二设备。
- 根据权利要求1至8任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:所述第一设备确定所述第二设备的位置信息从所述第一位置信息变化至第二位置信息;所述第一设备确定所述第二位置信息与所述第一位置信息之间的距离差;在所述距离差大于第三阈值的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
- 根据权利要求9所述的方法,其中,所述在所述距离差大于第三阈值的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度,包括:在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,与所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息相同的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度;或,在所述距离差大于第三阈值,且所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息,所述第二位置信息对应的所述第二设备的第二设备角度信息不同的情况下,所述第一设备基于所述第二位置信息、所述第一设备角度信息以及所述第二设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第二角度。
- 根据权利要求1至10任一项所述的方法,其中,所述第一设备基于所述第二设备的第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度,包括:所述第一设备确定所述第一位置信息对应的所述第二设备的第一设备角度信息;所述第一设备基于所述第二设备的第一位置信息和所述第一设备角度信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
- 一种可见光通信方法,所述方法包括:第二设备控制所述第二设备中的可发光装置发光;所述第二设备接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
- 根据权利要求12所述的方法,其中,所述第二设备控制所述第二设备中的可发光装置发光,包括:所述第二设备确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息;所述第二设备基于所述亮暗变化信息,控制所述可发光装置发光。
- 根据权利要求13所述的方法,其中,所述第二设备确定所述可发光装置在设定时长内的亮暗变化信息,包括:所述第二设备确定多个比特,所述多个比特是基于码元确定的;所述第二设备基于所述多个比特,确定所述可发光装置在所述设定时长内的亮暗变化信息。
- 根据权利要求14所述的方法,其中,所述第二设备确定多个比特,包括:所述第二设备基于预配置信息,获得所述码元;或者,所述第二设备接收所述第一设备发送的所述码元。
- 一种可见光通信装置,包括:获得单元,用于获得拍摄图像,所述拍摄图像通过对第二设备中的可发光装置进行拍摄得到;确定单元,用于基于所述拍摄图像,确定所述第二设备的第一位置信息;基于所述第一位置信息,确定向所述第二设备发射可见光信号的第一角度。
- 一种可见光通信装置,包括:控制单元,用于控制所述第二设备中的可发光装置发光;接收单元,用于接收第一设备以第一角度发射的可见光信号;所述第一角度是所述第一设备,通过对所述可发光装置进行拍摄得到的拍摄图像确定的。
- 一种第一设备,包括:处理器和存储器,该存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
- 一种第二设备,包括:处理器和存储器,该存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如权利要求12至15中任一项所述的方法。
- 一种可见光通信系统,包括:如权利要求16所述的装置和如权利要求17所述的装置,或者,如权利要求18所述的第一设备和如权利要求19所述的第二设备。
- 一种芯片,包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有所述芯片的设备执行如权利要求1至11中任一项所述的方法;或者,使得安装有所述芯片的设备执行如权利要求12至15中任一项所述的方法。
- 一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法;或者,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求12至15中任一项所述的方法。
- 一种计算机程序产品,包括计算机程序指令,所述计算机程序指令使得计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法;或者,所述计算机程序指令使得计算机执行如权利要求12至15中任一项所述的方法。
- 一种计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法;或者,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求12至15中任一项所述的方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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