KR101524278B1 - Camera communication system and method using reference light source - Google Patents

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KR101524278B1
KR101524278B1 KR1020140010950A KR20140010950A KR101524278B1 KR 101524278 B1 KR101524278 B1 KR 101524278B1 KR 1020140010950 A KR1020140010950 A KR 1020140010950A KR 20140010950 A KR20140010950 A KR 20140010950A KR 101524278 B1 KR101524278 B1 KR 101524278B1
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장영민
반 뉴엔 트랑
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국민대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a camera communication system and method using a reference light source which extracts data corresponding to an on/off image of a data light source by using the on/off image of two reference light sources having opposite on/off pulses. According to the present invention, the camera communication system using the reference light source comprises: a first and second reference light sources which are turned on/off at a same pulse per second (pps) and are turned on/off opposite to each other at the same time point; at least one data light source which is turned on/off at a same pps with the first and second reference light sources and are turned on/off in response to data to be transmitted; and a camera which photographs the on/off image of the first and second reference light sources and the data light source in consecutive frames at a predetermined frame per second (fps) and extracts data corresponding to the on/off image of the data light source by using the photographed on/off image of the first and second reference light sources and the data light source. The camera compares the on/off image of the data light source photographed per frame with the on/off image of the first and second reference light sources corresponding to the same frame, and extracts a binary data 1 when the on/off image of the data light source corresponds to the on/off image of the first reference light source, and extracts a binary data 0 when the on/off image of the data light source corresponds to the on/off image of the second reference light source.

Description

기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템 및 통신 방법{CAMERA COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD USING REFERENCE LIGHT SOURCE}Technical Field [0001] The present invention relates to a camera communication system and a communication method using a reference light source,

본 발명은 카메라 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 서로 반대의 온/오프 펄스를 갖는 2개의 기준광원의 온/오프 이미지를 이용하여 데이터광원의 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera communication system and method, and more particularly, to a camera communication system and method using a reference light source for extracting data corresponding to an on / off image of a data light source using on / off images of two reference light sources having opposite on / And a method thereof.

대표적인 조명통신융합기술인 가시광통신(VLC:Visible Light Communication)은 광원의 조명에 정보를 실어 무선통신하는 기술로서, 종래에서는 광원의 빛을 포토다이오드(PD:photo diode)로 수신하여 광원의 온/오프(on/off)에 따라 디지털 데이터 1 또는 0을 검출하여 이들의 조합으로 정보를 전달하는 기술이다.Visible Light Communication (VLC), which is a typical illumination / communication convergence technology, is a technology for carrying out wireless communication by transmitting information on illumination of a light source. Conventionally, a light source is received by a photodiode (PD) (digital data 1 or 0) in accordance with the on / off state of the data.

하지만, 이러한 가시광통신은 광을 수신하기 위한 포토다이오드가 반드시 필요하며 다수의 광원을 사용하는 경우 각 광원을 수신하기 위해서는 포토다이오드의 수가 많아지므로 비용이 증가하고 신호처리가 복잡해지는 문제점이 있다.However, in such a visible light communication, a photodiode for receiving light is indispensable, and when a plurality of light sources are used, the number of photodiodes increases in order to receive each light source, which increases cost and complicates signal processing.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 포토다이오드 대신에 카메라를 이용하여 다수의 LED를 촬영하고 그 카메라의 프레임별로 획득된 LED의 온/오프에 대응하는 데이터를 추출하는 LED 가시광통신 시스템을 제안한 바 있다. 예컨대, 현재 특허출원 제2013-0083137호가 출원 중에 있다.In order to solve such a problem, the present applicant has proposed an LED visible light communication system which photographs a plurality of LEDs by using a camera instead of a photodiode and extracts data corresponding to on / off of the LEDs acquired for each frame of the camera . For example, patent application no. 2013-0083137 is pending.

이와 같이 카메라를 이용한 가시광통신은 광수신기로서 포토다이오드가 아니라 카메라를 이용한다는 점에서 카메라 통신(Camera Communication: Camcom)시스템으로도 명명되고 있으며, 최근 이러한 카메라 통신 기술은 IEEE P802.15 Camcom 표준화를 구축하기 위한 방향으로 연구되고 있다.As such, visible light communication using a camera is also referred to as a camera communication (Camcom) system in that a camera is used instead of a photodiode as an optical receiver. Recently, such a camera communication technology has been established as IEEE P802.15 Camcom standardization And is being studied in the direction to do so.

도 1은 카메라 통신 시스템에서의 카메라에서의 데이터 처리과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 1의 일례에는 광원이 기설정된 펄스에 따라 온/오프되는 동안 카메라가 각각의 프레임별로 이미지를 촬영할 때 제1프레임(10a)과 제3프레임(10c)은 광원이 온(on)된 상태를 촬영하고 제2프레임(10b)과 제4프레임(10d)에서는 광원이 오프(off)된 상태를 촬영한 예를 도시하고 있다. 카메라는 광원의 온(on)은 디지털 데이터 1로, 오프(off)는 디지털 데이터 0으로 처리하여 각 프레임(10a~10d)의 순서대로 디지털 데이터 1010을 얻게 된다.1 is an exemplary diagram for explaining a process of data processing in a camera in a camera communication system. In the example of FIG. 1, when the camera captures an image for each frame while the light source is turned on / off according to a preset pulse, the first frame 10a and the third frame 10c are in a state in which the light source is turned on And the second frame 10b and the fourth frame 10d photographs a state in which the light source is off. The camera processes digital data 1 on the light source and offs digital data 0 to obtain the digital data 1010 in the order of the frames 10a through 10d.

그런데, 광원의 변조로 인한 광세기의 변동으로 정의되는 깜빡임(flicker)은 사람의 눈을 자극하고 피로감을 줄 수 있기 때문에 조명과 통신분야에 사용하는 경우 IEEE 802.15.7 표준에도 업급된 바와 같이 완화할 필요가 있다. 이러한 깜빡임은 인간의 눈이 인식할 수 있는 정기적 또는 비정기적 출력세기(밝기)의 변동을 의미한다. 통상적으로 광원의 변동은 대략 100Hz에서 도달할 때 거의 사라진다. 하지만 카메라 통신에서는 카메라의 이미지센서에서의 감도의 한계로 인해 1000Hz의보다 작은 셔터가 적용될 수 있어 깜빡임 문제는 여전히 존재한다. 지금까지 비트 1과 비트 0으로 정의된 100Hz 이상의 서로 다른 두 주파수를 사용하는 것이 고려되었다. 이 경우 동기화의 정확성이 요구되었다. 하지만, 방송에서는 이러한 동기화가 어렵고 특히 카메라의 프레임속도가 변하는 경우에는 동기화는 더 어렵다는 문제점이 있다. However, the flicker, which is defined as the variation of the light intensity due to the modulation of the light source, can stimulate the human eye and cause fatigue. Therefore, when it is used in the field of illumination and communication, Needs to be. Such a flicker refers to a change in the periodical or irregular output intensity (brightness) that the human eye can perceive. Usually, the variation of the light source almost disappears when it reaches about 100 Hz. However, in camera communication, a blinking problem still exists because a smaller shutter of 1000 Hz can be applied due to the sensitivity limit of the image sensor of the camera. So far, it has been considered to use two different frequencies above 100 Hz defined by bit 1 and bit 0. In this case, the accuracy of synchronization was required. However, such synchronization is difficult in broadcasting, and in particular, when the frame rate of a camera changes, synchronization is more difficult.

공개특허공보 제2009-0016176호 (공개일:2009.02.13)Open Patent Publication No. 2009-0016176 (published on February 23, 2009) 공개특허공보 제2009-0047615호 (공개일:2009.05.13)Open Patent Publication No. 2009-0047615 (Published on May 23, 2009)

이에, 본 발명은 서로 반대의 펄스패턴을 갖는 두 개의 기준광원과 동기화된 데이터광원에서의 온/오프 이미지로부터 데이터를 추출하도록 하는 카메라 통신 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a camera communication method for extracting data from an on / off image in a data light source synchronized with two reference light sources having opposite pulse patterns.

본 발명에 따른 기준광원을 이용한 Z카메라 통신 시스템은,In the Z camera communication system using the reference light source according to the present invention,

동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 온/오프(on/off)되고 동일시점에 서로 반대로 각각 온 및 오프되는 제1 및 제2 기준광원; 상기 제1 및 제2 기준광원과 동일한 펄스속도로 온/오프되고 전송하고자 하는 데이터에 대응하여 온/오프되는 적어도 하나의 데이터광원; 및 기설정된 프레임속도(fps:frame per second)로 상기 제1 및 제2 기준광원과 데이터광원의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영하고 상기 촬영된 제1,2기준광원 및 데이터광원의 온/오프 이미지를 이용하여 상기 데이터광원의 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출하는 카메라; 를 포함하고, 상기 카메라는, 상기 각 프레임별로 촬영된 데이터광원의 온/오프 이미지를 동일 프레임에 대응하는 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 비교하고, 상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출한다.First and second reference light sources that are turned on / off at the same pulse rate (pps) and turned on and off respectively at the same time in reverse order; At least one data light source that is turned on / off at the same pulse rate as the first and second reference light sources and turned on / off corresponding to data to be transmitted; Off image of the first and second reference light sources and the data light source in a continuous frame at a preset frame rate (fps: frame per second), and the on / off images of the first and second reference light sources and the data light sources A camera for extracting data corresponding to an on / off image of the data light source using an off-image; Wherein the camera compares on / off images of the data light sources photographed for each frame with on / off images of first and second reference light sources corresponding to the same frame, Extracts the binary data 1 if the image is the same as the on / off image of the first reference light source, and extracts the binary data 0 if it is the same as the on / off image of the second reference light source.

본 발명에서, 상기 제1기준광원은 이진데이터 1을 전송하고 상기 제2기준광원은 이진데이터 0을 전송한다.In the present invention, the first reference light source transmits binary data 1 and the second reference light source transmits binary data 0.

본 발명에서, 상기 펄스속도는 상기 프레임속도의 배수이다.In the present invention, the pulse rate is a multiple of the frame rate.

본 발명에서, 상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 동일하지 않으면 이진데이터를 추출하지 않는다.
In the present invention, if the on / off image of the data light source is not the same as the on / off image of the first and second reference light sources, binary data is not extracted.

또한, 본 발명에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a camera communication method using a reference light source,

제1 기준광원 및 제2 기준광원을 동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 각각 온/오프(on/off)시키되, 동일시점에 서로 반대로 온 및 오프시키는 제1단계; 데이터광원을 상기 제1 및 제2 기준광원과 같은 펄스속도로 온/오프시키되, 전송하고자 하는 데이터가 대응되도록 온/오프시키는 제2단계; 카메라에서 기설정된 프레임속도(fps:frame per second)로 상기 제1,2 기준광원 및 데이터광원의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영하는 제3단계; 상기 카메라에서 상기 각 프레임별로 촬영된 데이터광원의 온/오프 이미지를 동일 프레임에 대응하는 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 비교하는 제4단계; 및 상기 비교결과, 상기 카메라에서 상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출하는 제5단계; 를 포함한다.A first step of turning on / off the first reference light source and the second reference light source at the same pulse rate (pps), respectively, and turning them on and off at the same time; A second step of turning on / off a data light source at the same pulse rate as the first and second reference light sources, and turning on / off data to be transmitted; A third step of photographing on / off images of the first and second reference light sources and data light sources in a continuous frame at a predetermined frame rate (fps: frame per second); A fourth step of comparing the on / off images of the data light sources photographed by the camera for each frame with the on / off images of the first and second reference light sources corresponding to the same frame; And if the on / off image of the data light source is the same as the on / off image of the first reference light source in the camera, extracts the binary data 1 and if it is the same as the on / off image of the second reference light source, 0 < / RTI > .

본 발명에서, 상기 제1기준광원은 이진데이터 1을 전송하고 상기 제2기준광원은 이진데이터 0을 전송한다.In the present invention, the first reference light source transmits binary data 1 and the second reference light source transmits binary data 0.

본 발명에서, 상기 펄스속도는 상기 프레임속도의 배수로 설정한다.In the present invention, the pulse rate is set to a multiple of the frame rate.

본 발명에 따르면, 카메라 통신과정에서 카메라의 프레임속도가 변하더라도 데이터광원과 카메라 프레임 간의 동기화를 맞출 수 있다.According to the present invention, synchronization between the data light source and the camera frame can be synchronized even if the frame rate of the camera changes in the camera communication process.

도 1은 종래의 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템의 데이터 처리과정을 보이는 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신방법이 적용되는 카메라 통신시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기준광원을 이용한 통신 시스템에 적용되는 카메라의 구성블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기준광원 및 데이터광원의 온/오프 펄스에 따른 카메라 통신방법을 설명하기 위한 펄스 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신 방법을 보이는 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a data processing process of a camera communication system using a conventional reference light source. Referring to FIG.
2 is a block diagram of a camera communication system to which a camera communication method using a reference light source according to the present invention is applied.
3 is a block diagram of a camera applied to a communication system using a reference light source according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating pulses for explaining a camera communication method according to an on / off pulse of a reference light source and a data light source according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a camera communication method using a reference light source according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신방법이 적용되는 카메라 통신시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a camera communication system to which a camera communication method using a reference light source according to the present invention is applied.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신시스템은 두 개의 기준광원(110), 다수의 데이터광원(120) 및 카메라(130)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a camera communication system using a reference light source according to an exemplary embodiment of the present invention includes two reference light sources 110, a plurality of data light sources 120, and a camera 130.

기준광원(110)은 두 개로 구성된다. 이들 구 개의 기준광원(110a,110b)은 동일한 펄스속도(pulse rate)(pps:pulse per second)로 온/오프(on/off)를 반복한다. 이때, 본 실시 예에서 제1기준광원(110a)과 제2기준광원(110b)은 서로 반대의 온/오프 펄스를 갖는다. 예를 들어, 제1기준광원(110a)이 특정시점부터 온과 오프를 반복하는 동안 제2기준광원은 동일한 시점부터 오프와 온을 반복한다.The reference light source 110 is composed of two. These nine reference light sources 110a and 110b repeat on / off at the same pulse rate (pps). Here, in this embodiment, the first reference light source 110a and the second reference light source 110b have opposite on / off pulses. For example, while the first reference light source 110a repeats on and off from a specific point in time, the second reference light source repeats off and on from the same point in time.

데이터광원(120)는 적어도 하나 이상으로 구성된다. 이러한 데이터광원(120)은 전송하고자 하는 데이터를 온/오프에 대응시켜 온/오프되도록한다. 본 실시 예에서 데이터광원(120)은 카메라 통신 시스템에서 데이터 송신기(transmitter)의 역할을 한다. 데이터광원(120)은 기설정된 펄스속도(pulse rate)에 따라 온/오프되지만, 본 실시 예에서는 기준광원(110)과 동일한 펄스속도를 가지며 서로 펄스의 동기를 이룬다. 물론, 데이터광원(120)의 경우 기준광원(110)과 펄스속도는 동일하지만 온/오프는 전송하고자 하는 데이터에 따라 결정된다. 예컨대 서로 다른 이진 데이터 1과 0을 온(on)과 오프(off)를 각각 대응시킨다.The data light source 120 is composed of at least one or more. The data light source 120 turns on / off the data to be transmitted according to ON / OFF. In this embodiment, the data light source 120 serves as a data transmitter in a camera communication system. The data light source 120 is turned on / off according to a predetermined pulse rate, but has the same pulse rate as the reference light source 110 and synchronizes pulses with each other in this embodiment. Of course, in the case of the data light source 120, the pulse rate is the same as that of the reference light source 110, but on / off is determined according to data to be transmitted. For example, different binary data 1 and 0 are associated with on and off, respectively.

카메라(130)는 카메라 통신 시스템에서 데이터 수신기(receiver)의 역할을 한다. 이러한 카메라(130)는 기준광원(110)과 데이터광원(120)을 동시에 촬영하고 기준광원(110)의 온/오프 펄스를 이용하여 데이터광원(120)의 온/오프 이미지로부터 대응되는 데이터를 추출한다. 구체적으로, 본 실시 예에 따른 카메라(130)는 기설정된 프레임속도(frame rate)(fps:frame per second)에 따라 기준광원(110) 및 데이터광원(120)의 온/오프 이미지를 연속 프레임으로 촬영하고 그 촬영된 온/오프 이미지를 이용하여 데이터광원(110)의 온/오프로부터 데이터를 추출하도록 한다.The camera 130 serves as a data receiver in the camera communication system. The camera 130 simultaneously photographs the reference light source 110 and the data light source 120 and extracts corresponding data from the on / off image of the data light source 120 using on / off pulses of the reference light source 110 do. In detail, the camera 130 according to the present embodiment may convert on / off images of the reference light source 110 and the data light source 120 into continuous frames according to a predetermined frame rate (fps: frame per second) And extracts data from on / off of the data light source 110 by using the photographed on / off image.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템에 적용되는 카메라의 구성블럭도이다.3 is a block diagram of a camera applied to a camera communication system using a reference light source according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 카메라(130)는 이미지센서(131), 동기화부(132) 및 데이터추출부(133)를 포함하여 구성된다.3, the camera 130 according to the present invention includes an image sensor 131, a synchronization unit 132, and a data extraction unit 133.

이미지센서(131)는 기설정된 펄스속도로 온/오프(on/off)되는 기준광원(110) 및 데이터광원(120)을 연속프레임으로 촬영하여 각 광원(110,120)의 온/오프 이미지를 획득한다. 동기화부(132)는 이미지센서(131)에서 각 프레임별로 획득한 광원(110,120)의 온/오프 이미지를 분석하여 각 온/오프별로 각각 하나의 프레임이 대응되도록 프레임을 선택한다. 이는 데이터광원(120)의 각 온/오프 이미지에 하나의 프레임이 대응되도록 함으로써 각 프레임별로 각 데이터광원(120)의 온 또는 오프가 하나씩 촬영되도록 하여 오/오프 펄스당 하나의 데이터가 추출되도록 하는 것이다. 또한, 데이터추출부(133)은 동기화부(132)에서 선택된 온/오프별 하나의 프레임에 나타난 온/오프 이미지를 이용하여 해당 온/오프에 대응하는 데이터를 추출하도록 한다. 이러한 과정을 통해 데이터광원(120)의 온/오프 펄스에 대응하는 데이터를 추출함으로써 카메라(130)는 데이터광원(120)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있게 되어 카메라 통신이 가능하게 된다.The image sensor 131 photographs the reference light source 110 and the data light source 120 that are turned on / off at a predetermined pulse rate in a continuous frame to obtain on / off images of the light sources 110 and 120 . The synchronization unit 132 analyzes the on / off images of the light sources 110 and 120 acquired for each frame by the image sensor 131 and selects a frame so that one frame corresponds to each on / off. This allows one frame to correspond to each on / off image of the data light source 120 so that each data light source 120 is photographed one by one for each frame so that one data per o / will be. In addition, the data extracting unit 133 extracts data corresponding to the on / off using the on / off image displayed in one frame for each on / off selected by the synchronizing unit 132. By extracting the data corresponding to the on / off pulse of the data light source 120 through the above process, the camera 130 can receive data transmitted from the data light source 120, thereby enabling camera communication.

도 4는 본 발명에 따른 기준광원 및 데이터광원의 온/오프 펄스에 따른 카메라 통신방법을 설명하기 위한 펄스 예시도이다.4 is a diagram illustrating pulses for explaining a camera communication method according to an on / off pulse of a reference light source and a data light source according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라 통신방법에서는 서로 대비되는 온/오프 펄스를 갖는 2개의 기준광원(110a,110b)을 설정한다. 구체적으로 살펴보면, 제1기준광원(110a)은 기설정된 펄스속도(pps:pulse per second)에 따라 온/오프를 반복한다. 제2기준광원(110b)은 제1기준광원(110a)과 동일한 펄스속도로 오프/온을 반복한다. 이와 같이, 동일한 시점에서 제1 및 제2 기준광원(110a,110b)는 서로 다른 온/오프 펄스를 갖는다. 카메라(130)의 프레임속도(fps:frame per second)는 변하기 때문에, 깜빡임(flicker) 문제를 해결하기 위해서 본 실시 예에서는 프레임속도의 배수가 되는 펄스속도를 설정한다. 예컨대, 프레임속도가 30fps라고 하면 최소 100pps보다 크면서 30fps의 배수가 되는 펄스속도를 설정한다. 예컨대 30의 배수인 120pps, 150pps, 180pps, ... 등으로 설정한다. 본 실시 예에서는 예컨대 최소 값인 120pps를 갖는 비트 1 및 비트 0를 설정한다. 이때, 제1기준광원(110a)은 비트 1만 전송하고 제2기준광원(110b)은 비트 0만 전송하는 것으로 설정한다. 이와 같이 펄스속도를 프레임속도의 배수로 설정함에 따라 제1기준광원(110a) 및 제2기준광원(110b)에서 디지털 데이터 1 또는 0을 전송할 때 사용되는 펄스의 개수가 결정된다. 예컨대, 도 4의 일례에서와 같이 제1기준광원(110a)에서 디지털 데이터 1(1비트)을 전송할 때 4개의 펄스를 사용하게 된다. 이는 카메라(130)의 한 프레임에 대응하는 펄스의 개수가 4개가 된다는 것이다. Referring to FIG. 4, in the camera communication method according to the present invention, two reference light sources 110a and 110b having on / off pulses to be compared with each other are set. Specifically, the first reference light source 110a repeats on / off according to a predetermined pulse rate (pps). The second reference light source 110b repeats off / on at the same pulse rate as the first reference light source 110a. Thus, the first and second reference light sources 110a and 110b have different on / off pulses at the same time point. Since the frame rate (fps: frame per second) of the camera 130 changes, a pulse rate which is a multiple of the frame rate is set in this embodiment in order to solve the flicker problem. For example, if the frame rate is 30 fps, the pulse rate is set to be a multiple of 30 fps, which is at least 100 pps. For example, 120 pps, 150 pps, 180 pps, and so on, which are multiples of 30. In this embodiment, for example, bit 1 and bit 0 with a minimum value of 120 pps are set. At this time, it is set that the first reference light source 110a transmits only bit 1 and the second reference light source 110b transmits only bit 0. As the pulse rate is set to a multiple of the frame rate, the number of pulses used for transmitting the digital data 1 or 0 in the first reference light source 110a and the second reference light source 110b is determined. For example, as in the example of FIG. 4, when the first reference light source 110a transmits digital data 1 (1 bit), four pulses are used. This means that the number of pulses corresponding to one frame of the camera 130 becomes four.

이러한 조건에서, 카메라(130)의 특정 프레임(210)에 데이터광원(120)의 온 또는 오프 이미지가 촬영되면 상기 촬영된 온 또는 오프 이미지와 그 특정 프레임(210)에 대응하는 제1기준광원(110a) 및 제2기준광원(110b)의 온 또는 오프 이미지와 각각 비교한다. 만약 특정 프레임(210)에서 데이터광원(120)의 온 또는 오프 이미지가 제1기준광원(110a)의 온 또는 오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원(110b)의 온 또는 오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출한다.In this condition, if an on or off image of the data light source 120 is photographed in a specific frame 210 of the camera 130, the photographed on or off image and a first reference light source (corresponding to the specific frame 210) 110a and the second reference light source 110b, respectively. If the on / off image of the data light source 120 in the specific frame 210 is the same as the on or off image of the first reference light source 110a, the binary data 1 is extracted and the second reference light source 110b is turned on or off If it is the same as the image, extract binary data 0.

예컨대, 도 4의 일례에서는 동일한 프레임(210)에 대하여 데이터광원 #3는 제1기준광원(110a)와 동일한 온 이미지이므로 비트 1을 추출하고, 데이터광원 #4는 제2기준광원(110b)와 동일한 오프 이미지이므로 비트 0을 추출하는 것이다. 이러한 데이터 추출과정은 각 프레임마다 동일하게 적용된다. 따라서, 모든 데이터광원마다 각 프레임별로 데이터를 추출함으로써 카메라 통신이 수행되는 것이다.For example, in the example of FIG. 4, the data light source # 3 extracts bit 1 because the data light source # 3 is the same on image as the first reference light source 110a, and the data light source # 4 extracts the second reference light source 110b Since it is the same off-image, bit 0 is extracted. This data extraction process is applied to each frame in the same way. Therefore, camera communication is performed by extracting data for each frame for every data light source.

도 5는 본 발명에 따른 기준광원을 이용한 카메라 통신방법을 보이는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a camera communication method using a reference light source according to the present invention.

도 5를 참조하면, 두 기준광원(110a,110b)을 마련하고 제1기준광원(110a) 및 제2기준광원(110b)을 서로 동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 각각 온/오프(on/off)시키되, 동일시점에 서로 반대로 온 및 오프시킨다(S101). 예컨대, 동일한 시점에 제1기준광원(110a)이 온(on) 펄스이면 제2기준광원(110b)는 오프(off) 펄스를 갖는다. 반대로 제1기준광원(110a)이 오프 펄스이면 제2기준광원(110b)는 온 펄스를 갖는다. 이때, 제1기준광원(110a)은 디지털 데이터 1만 전송하고 제2기준광원(110b)는 디지털 데이터 0만 전송하도록 설정한다. 또한, 데이터광원(120)을 제1 및 제2 기준광원(110a,110b)과 같은 펄스속도로 온/오프시키되, 전송하고자 하는 데이터가 대응되도록 온/오프시킨다(S103).5, two reference light sources 110a and 110b are provided and the first reference light source 110a and the second reference light source 110b are turned on / off at the same pulse rate (pps) on / off), but they are turned on and off at the same time (S101). For example, if the first reference light source 110a is an on pulse at the same time, the second reference light source 110b has an off pulse. On the other hand, if the first reference light source 110a is an OFF pulse, the second reference light source 110b has an ON pulse. At this time, the first reference light source 110a transmits only digital data 1 and the second reference light source 110b transmits digital data 0 only. Also, the data light source 120 is turned on / off at the same pulse rate as the first and second reference light sources 110a and 110b, and data to be transmitted is turned on / off so as to correspond thereto (S103).

이후, 카메라(130)에서 기설정된 프레임속도(fps:frame per second)로 제1,2 기준광원(110a,110b) 및 데이터광원(120)의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영한다(S105). 카메라(130)에서 각 프레임별로 촬영된 데이터광원(120)의 온/오프 이미지를 동일 프레임에 대응하는 제1 및 제2 기준광원(110a,110b)의 온/오프 이미지와 비교한다(S107).Then, the camera 130 captures on / off images of the first and second reference light sources 110a and 110b and the data light source 120 in a continuous frame at a predetermined frame rate (fps) (S105) . The camera 130 compares the on / off image of the data light source 120 photographed for each frame with the on / off images of the first and second reference light sources 110a and 110b corresponding to the same frame (S107).

이러한 비교결과, 카메라(130)는 데이터광원(120)의 온/오프 이미지가 제1기준광원(110a)의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원(110b)의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출한다(S109).As a result of the comparison, the camera 130 extracts the binary data 1 if the on / off image of the data light source 120 is the same as the on / off image of the first reference light source 110a, / RTI > the binary data 0 is extracted (S109).

여기서, 기준광원(110a,110b)의 펄스속도는 카메라(130)의 프레임속도의 배수로 설정함이 바람직하다. 이는 이러한 배수에 의해 제1,2 기준광원(110a,110b)에서 디지털 데이터 1 또는 0을 전송하기 위한 펄스의 개수가 결정되며, 각 펄스에 프레임이 대응되도록 하여 정확한 데이터 추출이 가능하도록 하기 위한 것이다.Here, it is preferable that the pulse speed of the reference light sources 110a and 110b is set to a multiple of the frame rate of the camera 130. [ This is because the number of pulses for transmitting the digital data 1 or 0 is determined by the first and second reference light sources 110a and 110b by such a multiple, .

상술한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the details of the illustrated embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110 : 기준광원 120 : 데이터광원
130 : 카메라 131 : 이미지센서
132 : 동기화부 133 : 데이터추출부110: reference light source 120: data light source
130: camera 131: image sensor
132: synchronization unit 133: data extraction unit

Claims (8)

동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 온/오프(on/off)되고 동일시점에 서로 반대로 각각 온 및 오프되는 제1 및 제2 기준광원;
상기 제1 및 제2 기준광원과 동일한 펄스속도로 온/오프되고 전송하고자 하는 데이터에 대응하여 온/오프되는 적어도 하나의 데이터광원; 및
기설정된 프레임속도(fps:frame per second)로 상기 제1 및 제2 기준광원과 데이터광원의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영하고 상기 촬영된 제1,2기준광원 및 데이터광원의 온/오프 이미지를 이용하여 상기 데이터광원의 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출하는 카메라; 를 포함하고,
상기 카메라는, 상기 각 프레임별로 촬영된 데이터광원의 온/오프 이미지를 동일 프레임에 대응하는 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 비교하고, 상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템.First and second reference light sources that are turned on / off at the same pulse rate (pps) and turned on and off respectively at the same time in reverse order;
At least one data light source that is turned on / off at the same pulse rate as the first and second reference light sources and turned on / off corresponding to data to be transmitted; And
Off image of the first and second reference light sources and the data light source in a continuous frame at a predetermined frame rate (fps: frame per second), and on / off of the photographed first and second reference light sources and data light sources A camera for extracting data corresponding to an on / off image of the data light source using an image; Lt; / RTI >
Wherein the camera compares on / off images of the data light sources photographed for each frame with on / off images of first and second reference light sources corresponding to the same frame, Off image of the first reference light source is the same as the on / off image of the first reference light source and extracts the binary data 0 if the binary image data is the same as the on / off image of the second reference light source. 제1항에 있어서,
상기 제1기준광원은 이진데이터 1을 전송하고 상기 제2기준광원은 이진데이터 0을 전송하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first reference light source transmits binary data 1 and the second reference light source transmits binary data 0. 제1항에 있어서,
상기 펄스속도는 상기 프레임속도의 배수임을 특징으로 하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the pulse rate is a multiple of the frame rate. 제3항에 있어서,
상기 데이터광원는 1비트의 데이터를 전송하는데 상기 배수에 해당하는 펄스가 할당되는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템.The method of claim 3,
Wherein the data light source transmits one bit of data and a pulse corresponding to the multiple is allocated. 제1항에 있어서,
상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 동일하지 않으면 이진데이터를 추출하지 않는 기준광원을 이용한 카메라 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the binary data is not extracted if the on / off image of the data light source is not the same as the on / off image of the first and second reference light sources. 제1 기준광원 및 제2 기준광원을 동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 각각 온/오프(on/off)시키되, 동일시점에 서로 반대로 온 및 오프시키는 제1단계;
데이터광원을 상기 제1 및 제2 기준광원과 같은 펄스속도로 온/오프시키되, 전송하고자 하는 데이터가 대응되도록 온/오프시키는 제2단계;
카메라에서 기설정된 프레임속도(fps:frame per second)로 상기 제1,2 기준광원 및 데이터광원의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영하는 제3단계;
상기 카메라에서 상기 각 프레임별로 촬영된 데이터광원의 온/오프 이미지를 동일 프레임에 대응하는 제1 및 제2 기준광원의 온/오프 이미지와 비교하는 제4단계; 및
상기 비교결과, 상기 카메라에서 상기 데이터광원의 온/오프 이미지가 상기 제1기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 1을 추출하고 제2기준광원의 온/오프 이미지와 동일하면 이진데이터 0을 추출하는 제5단계; 를 포함하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 방법.A first step of turning on / off the first reference light source and the second reference light source at the same pulse rate (pps), respectively, and turning them on and off at the same time;
A second step of turning on / off a data light source at the same pulse rate as the first and second reference light sources, and turning on / off data to be transmitted;
A third step of photographing on / off images of the first and second reference light sources and data light sources in a continuous frame at a predetermined frame rate (fps: frame per second);
A fourth step of comparing the on / off images of the data light sources photographed by the camera for each frame with the on / off images of the first and second reference light sources corresponding to the same frame; And
As a result of the comparison, if the on / off image of the data light source is the same as the on / off image of the first reference light source in the camera, extracts the binary data 1 and if it is the same as the on / off image of the second reference light source, A fifth step of extracting the extracted image data; Wherein the reference light source comprises a light source. 제6항에 있어서,
상기 제1기준광원은 이진데이터 1을 전송하고 상기 제2기준광원은 이진데이터 0을 전송하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 방법.The method according to claim 6,
Wherein the first reference light source transmits binary data 1 and the second reference light source transmits binary data 0. 제6항에 있어서,
상기 펄스속도는 상기 프레임속도의 배수로 설정하는 기준광원을 이용한 카메라 통신 방법.The method according to claim 6,
Wherein the pulse rate is set to a multiple of the frame rate.
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