KR20170108646A - Appratus and method of noise relieving using noise tolerant optical detection in coms image sensor based visible light communication - Google Patents

Appratus and method of noise relieving using noise tolerant optical detection in coms image sensor based visible light communication Download PDF

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KR20170108646A
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한상국
이준우
양세훈
손용환
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Abstract

The present invention relates to a noise mitigation technique using a noise-tolerant light reception technique in a CMOS image sensor-based visible light communication method. A noise mitigation device according to one aspect includes a calculation unit configured to calculate a noise average value for the signal value of the extracted frame, and a background removal unit configured to remove a background of the signal value based on the calculated average value, and a normalization unit for processing unit configured to normalize the signal value from which the background is removed.

Description

잡음 내성 광수신 기법을 이용한 잡음 완화 장치 및 방법{APPRATUS AND METHOD OF NOISE RELIEVING USING NOISE TOLERANT OPTICAL DETECTION IN COMS IMAGE SENSOR BASED VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a noise cancellation method and a noise cancellation method,

본 발명은 CMOS 이미지센서 기반 가시광 통신 방법에 있어, 잡음 내성 광수신 기법을 이용한 잡음 완화 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a noise mitigation technique using a noise immunity light reception technique in a visible light communication method based on a CMOS image sensor.

가시광 통신은 가시광선(400~700nm)을 이용해 정보를 전달하는 통신 기술이다.Visible light communication is a communication technology that transmits information using visible light (400 to 700 nm).

이러한 가시광 통신은 형광등에서 발산되는 빛이나 표시 기기 등에서 사용되는 발광 다이오드(LED)의 가시광선을 눈에 보이지 않는 속도로 점멸시켜 정보를 보내는 기술로 전원 콘센트에 꽂아 고속 인터넷을 이용하는 전력선 통신(PLC)에 조명 기구를 연결, 인터넷에 접속하도록 하는 방식이다. 특히, 가시광 통신은 빛 차단 시 정보가 실외로 새어나갈 염려가 없어 무선 LAN에 비해 안전성이 높으며, 여러 대의 컴퓨터를 동시에 사용해도 크게 줄어들지 않는다. 또한, 가시광 통신은 육안으로 볼 수 없는 LED 조도에서도 통신이 가능하고 주파수 혼선 등의 문제가 없으며, 초고속의 통신서비스를 저렴한 비용으로 제공 가능해, 공공 WI-FI 대체 가능, 인터넷 접근성을 크게 향상 시켜줄 수 있는 기술로 평가 받고 있다This kind of visible light communication is a technology that sends information by blinking visible light of a light emitting diode (LED) used in a light emitted from a fluorescent lamp or a display device at an invisible speed. It is a power line communication (PLC) To connect the lighting equipment to the Internet, and to connect to the Internet. In particular, visible light communication is more secure than wireless LAN because there is no fear that information will leak outdoors when the light is blocked, and the use of several computers at the same time is not significantly reduced. In addition, the visible light communication can communicate even at the LED illuminance which can not be seen by the naked eye, and there is no problem such as frequency crosstalk, and it is possible to provide the high-speed communication service at low cost, to replace the public WI-FI, It is being evaluated as a technology.

그러나, 가시광 통신의 장점에도 불구하고 스마트폰에 가시광 통신 기술을 적용하기 위해서는 추가적인 장비를 사용해야만 하고, 실제 통신 환경에서 발생할 수 있는 잡음(간섭광, 반사광 등) 조건에서는 데이터 통신이 어려운 문제들이 있다.However, despite the advantages of visible light communication, additional devices have to be used to apply the visible light communication technology to the smartphone, and there are difficulties in data communication under the noise (interference light, reflected light, etc.) .

한국 등록특허 제10-1225056호Korean Patent No. 10-1225056 한국 공개특허 제10-2012-0016571호Korean Patent Publication No. 10-2012-0016571

일측에 따른 잡음 완화 장치는, 추출된 프레임의 신호 값에 대한 잡음 평균값을 산출하는 산출부, 상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하는 배경 제거부, 및 상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하는 정규화 처리부를 포함한다.A noise mitigation apparatus according to one aspect includes a calculation unit that calculates a noise average value of a signal value of an extracted frame, a background removal unit that removes a background of the signal value based on the calculated average value, And a normalization processor for processing the normalization of the signal value.

일실시예에 따른 상기 산출부는, 상기 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 상기 잡음 평균값을 산출한다.The calculating unit according to an embodiment calculates the noise average value based on an average value of each column for the signal value.

일실시예에 따른 상기 배경 제거부는, 상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출한다.The background removal unit removes a high frequency component of the signal value and extracts an approximate curve of a background value of the signal value from which the high frequency component is removed.

일실시예에 따른 상기 배경 제거부는, 저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거한다.The background removing unit according to an embodiment removes the high frequency component through a low pass filter.

일실시예에 따른 상기 배경 제거부는, 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출한다.The background removal unit extracts an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting.

일실시예에 따른 상기 정규화 처리부는, 상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행한다.The normalization processing unit performs the normalization process on the signal value based on a ratio of an approximation curve equal to or greater than the normalization reference value and a difference value about the approximation curve equal to or less than the normalization reference value.

일측에 따른 이미지 센서는 생성된 영상으로부터 프레임 값을 추출하는 추출부, 상기 추출된 프레임 값으로부터 추출된 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 잡음을 완화시키는 잡음 완화부, 상기 잡음이 완화된 신호 값으로부터 데이터 패킷을 추출하는 데이터 패킷 추출부, 및 상기 추출된 데이터 패킷으로부터 데이터를 추출하는 데이터 추출부를 포함한다.An image sensor according to one side includes an extracting unit for extracting a frame value from the generated image, a noise mitigating unit for mitigating noise based on an average value of each column of the signal value extracted from the extracted frame value, A data packet extracting unit for extracting a data packet from the extracted data packet, and a data extracting unit for extracting data from the extracted data packet.

일실시예에 따른 상기 잡음 완화부는, 상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하고, 상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하여 잡음을 완화시킨다.The noise mitigation unit according to an embodiment removes the background for the signal value based on the calculated average value and processes the normalization for the signal value from which the background is removed to alleviate the noise.

일실시예에 따른 상기 잡음 완화부는, 상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출한다.The noise mitigation unit according to an exemplary embodiment removes a high frequency component of the signal value and extracts an approximate curve of a background value of the signal value from which the high frequency component is removed.

일실시예에 따른 상기 잡음 완화부는, 저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거하고, 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출한다.The noise mitigation unit according to an exemplary embodiment removes the high frequency component through a low pass filter and extracts an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting.

일실시예에 따른 상기 잡음 완화부는, 상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행한다.The noise mitigation unit performs the normalization process on the signal value based on a ratio of an approximate curve that is equal to or greater than a normalization reference value and a difference value to an approximate curve that is equal to or less than the normalization reference value.

일측에 따른 잡음 완화 방법은 추출된 프레임의 신호 값에 대한 잡음 평균값을 산출하는 단계, 상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하는 단계, 및 상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하는 단계를 포함한다.A noise mitigation method according to one aspect includes the steps of: calculating a noise average value of a signal value of an extracted frame; removing a background of the signal value based on the calculated average value; And processing the normalization.

일실시예에 따른 상기 산출하는 단계는, 상기 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 상기 잡음 평균값을 산출하는 단계를 포함한다.The calculating step according to an embodiment includes calculating the noise average value based on an average value of each column for the signal value.

일실시예에 따른 상기 배경을 제거하는 단계는, 상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하는 단계, 및 상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 단계를 포함한다.The removing of the background according to an exemplary embodiment includes removing a high frequency component of the signal value and extracting an approximate curve of the background value of the signal value from which the high frequency component is removed.

일실시예에 따른 상기 배경을 제거하는 단계는, 저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거하는 단계, 및 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 단계를 포함한다.The removing of the background according to an embodiment includes removing the high frequency component through a low pass filter and extracting an approximate curve for the background value using Polynomial Curve fitting .

일실시예에 따른 상기 정규화를 처리하는 단계는, 상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행하는 단계를 포함한다.The step of processing the normalization according to an exemplary embodiment includes performing the normalization process on the signal value based on a ratio of an approximate curve equal to or greater than a normalization reference value and a difference value about an approximate curve equal to or less than the normalization reference value do.

도 1은 일실시예에 따른 잡음 완화 장치가 적용된 전체 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 동영상 한 프레임의 이미지 및 수신 형태를 설명하는 도면이다.
도 3은 잡음 완화 처리과정의 적용 전의 신호 값과 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 잡음 완화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 5는 잡음 평균값 산출(Noise division)을 적용하기 전의 신호 값 및 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.
도 6은 배경 제거(Background subtraction) 적용 전의 신호 값과, 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.
도 7은 0 이상에 대한 근사곡선과, 0 이하 값에 대한 근사곡선을 설명하는 도면이다.
도 8은 정규화(Normalization)를 적용하기 전의 신호 값과, 적용한 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 이미지 센서를 설명하는 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 잡음 완화 방법을 설명하는 흐름도이다.
1 is a diagram illustrating an overall system to which a noise mitigation apparatus according to an embodiment is applied.
2 is a view for explaining an image and a reception form of a moving picture frame.
3 is a diagram for explaining a signal value before applying the noise reduction processing procedure and a signal value after application.
4 is a block diagram illustrating a noise mitigation apparatus according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining a signal value before applying noise average value calculation (noise division) and a signal value after application.
6 is a diagram for explaining a signal value before applying background subtraction and a signal value after application.
7 is a diagram for explaining an approximate curve for zero or more and an approximate curve for a value less than zero.
8 is a diagram for explaining a signal value before and after applying the normalization.
9 is a view for explaining an image sensor according to an embodiment.
10 is a flowchart illustrating a noise mitigation method according to an embodiment.

이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the following description are chosen to be generic and universal in the art to which they are related, but other terms may exist depending on the development and / or change in technology, customs, preferences of the technician, and the like. Accordingly, the terminology used in the following description should not be construed as limiting the technical thought, but should be understood in the exemplary language used to describe the embodiments.

또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, there may be a term chosen arbitrarily by the applicant, in which case the meaning of the detailed description in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.

도 1은 일실시예에 따른 잡음 완화 장치가 적용된 전체 시스템(100)을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an entire system 100 to which a noise mitigation apparatus according to an embodiment is applied.

전체 시스템(100)은 신호를 송신하는 송신측 장치(110)와 송신된 신호를 수신하는 수신측 장치(120)를 포함한다.The overall system 100 includes a transmitting device 110 for transmitting signals and a receiving device 120 for receiving transmitted signals.

송신측 장치(110)는 AWG(American Wire Gage)를 통해 전달된 코드화된 신호를 엘이디 모듈을 통해 수신측 장치(120)로 전송할 수 있다.The transmitting-side apparatus 110 can transmit a coded signal transmitted through an American Wire Gage (AWG) to the receiving-side apparatus 120 through the LED module.

엘이디 모듈은 직류 전압에 의해서 구동되며, 코드화된 신호를 증폭하는 증폭기, 증폭된 신호에 직류 전압을 인가하는 바이어스 티(bias tee), 직류 전압이 인가된 신호에 상응하여 발광하는 엘이디를 포함할 수 있다.The LED module is driven by a DC voltage and may include an amplifier for amplifying a coded signal, a bias tee for applying a DC voltage to the amplified signal, and an LED for emitting a signal corresponding to a DC voltage applied signal have.

바이어스 티는 트랜지스터나 전계 효과 트랜지스터(FET), 레이저 다이오드 등 능동 소자의 동작에 필요한 직류 전원을 인가하는 것으로 바이어스 회로의 부착이 본래의 고주파 동작에 영향을 미치지 않도록 저저항이면서도 높은 임피던스를 유지할 수 있도록 설계될 수 있고, 필요 시 교체할 수 있도록 분리형으로 설계 될 수도 있다.Bias tees are used to apply DC power for the operation of active elements such as transistors, field effect transistors (FET), laser diodes, etc., so that the bias circuit can maintain a low impedance and high impedance so that the attachment of the bias circuit does not affect the original high- It can be designed and designed to be detachable so that it can be replaced as needed.

한편, 엘이디로부터의 빛은 디퓨져 렌즈를 통해 확산되어 수신측 장치(120)로 전달될 수 있다.On the other hand, the light from the LED can be diffused through the diffuser lens and transmitted to the receiving-side device 120.

수신측 장치(120)는 확산된 발광 신호를 수신하여 데이터를 추출할 수 있다.The receiving-side apparatus 120 can receive the diffused emission signal and extract the data.

일례로, 수신측 장치(120)는 스마트폰과 같이 촬영 모듈이 장착된 휴대용 단말기로 해석될 수 있다.For example, the receiving-side apparatus 120 may be interpreted as a portable terminal equipped with a photographing module such as a smart phone.

수신측 장치(120)는 확산된 발광 신호를 촬영하여 영상을 생성하고, 생성된 영상으로부터 데이터를 추출할 수 있다. 이를 위해, 수신측 장치(120)는 촬영 수단을 통해 확산되는 발광 신호를 촬영할 수 있다. 일례로, 스마트폰은 동영상 촬영 모드를 통해서 확산되는 발광 신호에 의한 영상을 생성할 수 있다.The receiving-side apparatus 120 can capture an image of the diffused light emission signal, and can extract data from the generated image. To this end, the receiving-side apparatus 120 can photograph the light-emitting signal diffused through the photographing means. For example, a smartphone can generate an image based on a light emission signal diffused through a moving picture shooting mode.

다음으로, 수신측 장치(120)는 생성된 영상으로부터 프레임 값을 추출할 수 있다. 또한, 추출된 프레임 값으로부터 추출된 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 잡음을 완화시킬 수 있다. 일실시예에 따른 수신측 장치(120)는 수신한 신호의 값을 한 행의 값이 아닌 각 열의 평균을 낸 값을 사용함으로써, 잡음 완화의 효율을 높일 수 있다.Next, the receiving-side apparatus 120 can extract a frame value from the generated image. In addition, the noise can be alleviated based on the average value of the respective columns of the signal values extracted from the extracted frame values. The receiving-side apparatus 120 according to an embodiment can increase the efficiency of noise mitigation by using values obtained by averaging the values of the received signals, rather than the values of one row.

다음으로, 수신측 장치(120)는 잡음이 완화된 신호 값으로부터 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 데이터를 추출할 수 있다.Next, the receiving-side apparatus 120 can extract the data packet from the noise-reduced signal value and extract the data from the extracted data packet.

도 2는 동영상 한 프레임의 이미지 및 수신 형태를 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining an image and a reception form of a moving picture frame.

도면부호 200에서 보는 바와 같이, 동영상의 한 프레임은 1920라인들의 행(Row)과 1080라인들의 열(Column)로 구성된다. 동영상의 한 프레임은 밝고 어두운 부분들을 포함할 수 있는데, 이는 도 3에서 보는 바와 같이 각 픽셀 별 밝기 값으로 표현될 수 있다.As shown at 200, one frame of a moving picture is composed of a row of 1920 lines and a column of 1080 lines. One frame of the moving picture may include bright and dark portions, which can be expressed by brightness values of each pixel as shown in FIG.

도 3은 잡음 완화 처리과정의 적용 전의 신호 값과 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.3 is a diagram for explaining a signal value before applying the noise reduction processing procedure and a signal value after application.

도면부호 310은 동영상의 한 프레임에 대해 각 픽셀 별 밝기 값(amplitude)을 나타낸다. 도 2에 도시된 동영상의 한 프레임에서 각 열(Column)에 해당하는 1080라인들이 픽셀로 대응될 수 있다. 즉, 도면부호 310은 수신한 신호(동영상의 한 프레임)의 값을 각 행의 값이 아닌 각 열에 대한 밝기 값의 평균을 낸 값으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 수신한 신호의 값을 picture(1,x), picture(2,x), … picture(1080,x)로 사용하지 않고, picture(1,mean(1:1920)), picture(2,mean(1:1920)), … picture(1080,mean(1:1920))의 형태로 사용할 수 있다.Reference numeral 310 denotes a brightness value for each pixel of one frame of the moving picture. In one frame of the moving picture shown in FIG. 2, 1080 lines corresponding to each column may correspond to pixels. That is, reference numeral 310 can be interpreted as a value obtained by averaging brightness values for each column, rather than values of each row, of the received signal (one frame of the moving image). For example, in the present invention, a value of a received signal is referred to as picture (1, x), picture (2, x), ... picture (1, mean (1: 1920)), picture (2, mean (1: 1920)), and picture picture (1080, mean (1: 1920)).

한편, 도면부호 320은 본 발명의 일실시예에 따른 잡음 완화 기술을 도면부호 310의 그래프에 적용한 것으로서, 촬영한 동영상에 대해 잡음을 완화시켜 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 데이터 추출이 가능하다. Reference numeral 320 denotes a noise reduction technique according to an exemplary embodiment of the present invention, which is applied to a graph of a reference numeral 310. The reference numeral 320 denotes a noise reduction technique that mitigates noise in a captured moving image and provides a high data transmission rate and a low bit error rate ) To extract the data.

또한, 도면부호 320과 같이 잡음이 완화된 신호를 통해 데이터를 추출하는 경우 이미지센서에 신호를 발생시키는 광원 외의 빛이 들어오는 환경에서도 광원으로부터의 신호 수신이 가능하다.In addition, when data is extracted through a noise canceled signal 320 as shown in reference numeral 320, it is possible to receive a signal from a light source even in an environment in which light other than the light source that generates a signal to the image sensor enters.

이하에서는 도면부호 310의 그래프에 잡음 완화를 통해 도면부호 320을 추출하는 잡음 완화 장치의 동작에 대해서 구체적으로 설명한다Hereinafter, the operation of the noise reduction apparatus for extracting the reference numeral 320 through noise reduction on the graph 310 will be described in detail

도 4는 일실시예에 따른 잡음 완화 장치(400)를 설명하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a noise mitigation apparatus 400 according to an embodiment.

잡음 완화 장치(400)는 촬영한 동영상에 대해 잡음을 완화시켜 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 데이터 추출이 가능하고, 잡음이 완화된 신호를 통해 데이터를 추출하는 경우 이미지센서에 신호를 발생시키는 광원 외의 빛이 들어오는 환경에서도 광원으로부터의 신호 수신이 가능하다.The noise canceller 400 mitigates noise in a captured moving image, extracts data through a high data rate and a low bit error rate (BER), and extracts data through a noise-reduced signal It is possible to receive a signal from a light source even in an environment in which light other than a light source that generates a signal to the image sensor enters.

이를 위해, 일실시예에 따른 잡음 완화 장치(400)는 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)를 포함한다.To this end, the noise mitigation apparatus 400 according to one embodiment includes a calculation unit 410, a background removal unit 420, and a normalization processing unit 430.

구체적으로, 잡음 완화 장치(400)는 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)를 포함할 수 있다. 잡음 완화 장치(400)는 컴퓨팅 단말에 의해 적어도 일시적으로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 단말은 퍼스널 컴퓨터, 의료용 기기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등 임의의 형태의 전자 기기를 포함한다. 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)는 각각 이러한 전자 기기에 포함되는 물리적 및/또는 논리적 엘리먼트일 수 있다. 이를테면 전용 하드웨어(dedicated hardware) 또는 소프트웨어나 오퍼레이팅 시스템에 의해 제어되는 범용 연산 자원에 의해 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)가 구현될 수 있다. 또한 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)가 하나의 칩에서 함께 구현되는, 따라서 물리적으로 구분되지 않는 것일 수도 있으며, 이러한 하드웨어 자원의 구현은 기술의 발달이나 설계 변경에 의해 얼마든지 변경될 수 있다. 따라서 산출부(410), 배경 제거부(420), 및 정규화 처리부(430)의 기능과 동작 및 구조가 서로 구분되는 것으로 이해되지만 실시예에 따라 이러한 구분이 다르게 해석되는 경우도 있을 수 있다.Specifically, the noise mitigation apparatus 400 may include a calculation unit 410, a background removal unit 420, and a normalization processing unit 430. The noise mitigation device 400 may be implemented at least temporarily by the computing terminal. The computing terminal includes any type of electronic device such as a personal computer, a medical device, a smart phone, a tablet computer, and a wearable device. The calculation unit 410, the background removal unit 420, and the normalization processing unit 430 may be physical and / or logical elements included in such electronic devices, respectively. For example, the calculation unit 410, the background removal unit 420, and the normalization processing unit 430 may be implemented by dedicated hardware or general purpose computing resources controlled by software or an operating system. Also, the calculation unit 410, the background removal unit 420, and the normalization processing unit 430 may be implemented together on one chip, and thus may not be physically separated. It can be changed by any change. Accordingly, it is understood that the functions, operations and structures of the calculation unit 410, the background removal unit 420, and the normalization processing unit 430 are distinguished from each other, but there may be cases where such a classification is interpreted differently according to the embodiment.

보다 구체적으로, 일실시예에 따른 산출부(410)는 추출된 프레임의 신호 값에 대한 잡음 평균값을 산출한다.More specifically, the calculation unit 410 according to an exemplary embodiment calculates a noise average value with respect to a signal value of the extracted frame.

촬영된 동영상의 각 프레임 중에서 잡음 제거를 위한 프레임이 추출될 수 있다. 이에, 산출부(410)는 추출된 프레임을 구성하는 각 열의 각각에 대한 밝기 값에 대한 잡음 평균값을 산출할 수 있다. 이때, 각 프레임은 1080라인들의 열을 포함할 수 있고, 각 열에 대한 밝기 값이 신호 값에 대응될 수 있다.A frame for noise cancellation can be extracted from each frame of the photographed moving image. Accordingly, the calculation unit 410 can calculate a noise average value of the brightness values of the respective columns constituting the extracted frame. At this time, each frame may include a column of 1080 lines, and a brightness value for each column may correspond to a signal value.

도 5는 잡음 평균값 산출(Noise division)을 적용하기 전의 신호 값 및 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.5 is a diagram for explaining a signal value before applying noise average value calculation (noise division) and a signal value after application.

도면부호 510은 동영상의 한 프레임에 대해 각 픽셀 별 밝기 값(amplitude)을 나타내는 것으로서, 동영상의 한 프레임에서 각 열(Column)에 해당하는 1080라인들이 픽셀로 대응될 수 있다. 즉, 도면부호 510은 수신한 신호(동영상의 한 프레임)의 값을 각 행의 값이 아닌 각 열에 대한 밝기 값의 평균을 낸 값으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 수신한 신호의 값을 picture(1,x), picture(2,x), … picture(1080,x)로 사용하지 않고, picture(1,mean(1:1920)), picture(2,mean(1:1920)), … picture(1080,mean(1:1920))의 형태로 사용할 수 있다.Reference numeral 510 denotes a brightness value of each pixel for one frame of the moving picture. In the frame of the moving picture, 1080 lines corresponding to each column may correspond to pixels. That is, reference numeral 510 can be interpreted as a value obtained by averaging brightness values of respective columns, rather than the values of the respective lines, of the received signal (one frame of the moving image). For example, in the present invention, a value of a received signal is referred to as picture (1, x), picture (2, x), ... picture (1, mean (1: 1920)), picture (2, mean (1: 1920)), and picture picture (1080, mean (1: 1920)).

한편, 산출부(410)는 도면부호 510의 그래프에 잡음 평균값을 산출하여 도면부호 520를 추출할 수 있다.Meanwhile, the calculating unit 410 may extract a reference numeral 520 by calculating a noise average value on a graph 510.

도면부호 520과 같이 잡음 평균값을 산출함으로써, 촬영한 동영상에 대해 잡음을 완화시켜 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 데이터 추출이 가능하다. 또한, 잡음이 완화된 신호를 통해 데이터를 추출하는 경우 이미지센서에 신호를 발생시키는 광원 외의 빛이 들어오는 환경에서도 광원으로부터의 신호 수신이 가능하다.By calculating a noise average value as shown by reference numeral 520, it is possible to extract data through a high data transmission rate and a low bit error rate (BER) by alleviating noise in a captured moving image. In addition, when data is extracted through a noise-reduced signal, it is possible to receive a signal from a light source even in an environment in which light other than the light source that generates a signal to the image sensor enters.

다시 도 4를 참고하면, 일실시예에 따른 배경 제거부(420)는 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거할 수 있다. 구체적으로, 배경 제거부(420)는 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the background removal unit 420 according to the embodiment may remove the background of the signal value based on the calculated average value. Specifically, the background removal unit 420 may remove the high-frequency component of the signal value and extract an approximate curve to the background value of the high-frequency component-removed signal value.

일반적으로, 동영상에서는 피사체에 비해 배경의 움직임이 상대적 느리고 피사체의 움직임이 상대적으로 빠르다. 즉, 신호 값이 배경 값에 비해 변화가 심하기 때문에, 고주파 성분을 더 많이 갖는다. 따라서 배경 제거부(420)는 프레임에서 저대역 통과 필터(Low-pass filter)를 이용하여 고주파 성분인 신호 값을 대부분 잘라내고, 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다. 즉, 배경 제거부(420)는 고주파 성분이 제거된 신호 값에서 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 배경 값을 근사적으로 추출해 내어 제거한다.Generally, in motion picture, motion of background is relatively slow and motion of object is relatively faster than motion of a subject. That is, since the signal value changes more than the background value, it has more high frequency components. Therefore, the background removing unit 420 cuts out a signal value of a high frequency component by using a low-pass filter in a frame, and calculates an approximate curve for a background value using a polynomial curve fitting Can be extracted. That is, the background removing unit 420 approximates and removes the background value using polynomial curve fitting from the signal value from which high frequency components have been removed.

근사곡선은 신호 값에서 신호의 기준 값과 진폭의 최대(또는 최저) 값에 대한 중간 값들을 이은 곡선으로 해석될 수 있다.The approximation curve can be interpreted as a curve with the reference value of the signal at the signal value and the median values for the maximum (or minimum) value of the amplitude.

도 6은 배경 제거(Background subtraction) 적용 전의 신호 값과, 적용 후의 신호 값을 설명하는 도면이다.6 is a diagram for explaining a signal value before applying background subtraction and a signal value after application.

배경 제거부(420)는 잡음 평균값을 나타내는 신호 값(610)에 대한 고주파 성분을 제거함으로써, 고주파 성분이 제거된 신호 값(620)을 생성할 수 있다.The background removal unit 420 may generate the signal value 620 from which the high frequency component has been removed by removing the high frequency component of the signal value 610 representing the noise mean value.

또한, 배경 제거부(420)는 고주파 성분이 제거된 신호 값(620)으로부터 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다.In addition, the background removal unit 420 may extract an approximate curve for the background value from the signal value 620 from which the high-frequency component has been removed.

근사곡선은 신호 값에서 신호의 기준 값과 진폭의 최대(또는 최저) 값에 대한 중간 값들을 이은 곡선으로 해석될 수 있다.The approximation curve can be interpreted as a curve with the reference value of the signal at the signal value and the median values for the maximum (or minimum) value of the amplitude.

도 7은 0 이상에 대한 근사곡선과, 0 이하 값에 대한 근사곡선을 설명하는 도면이다.7 is a diagram for explaining an approximate curve for zero or more and an approximate curve for a value less than zero.

도 7에서 보는 바와 같이, 배경 제거부(420)는 정규화 기준값을 0으로 결정할 수 있다. 이에, 근사곡선을 A는 배경이 제거된 신호에서 0 이상의 크기를 갖는 신호들로 해석될 수 있고, 근사곡선 B는 배경이 제거된 신호에서 0 이하의 크기를 갖는 신호들로 해석될 수 있다.As shown in FIG. 7, the background removal unit 420 may determine the normalization reference value to be zero. Thus, the approximate curve A can be interpreted as signals having a size of 0 or more in the background-removed signal, and the approximate curve B can be interpreted as signals having a size of 0 or less in the background-removed signal.

따라서, 픽셀 별 진폭간에 이어지는 두 개의 서로 다른 곡선이 근사곡선으로 해석될 수 있다. 구체적으로, 그래프(700)의 위에 있는 근사곡선 A는 최대 진폭과 정규화 기준값(0)에 대한 근사곡선으로 해석될 수 있고, 근사곡선 A의 아래에 위치하는 근사곡선 B는 최저 진폭과 정규화 기준값(0)에 대한 근사곡선으로 해석될 수 있다.Thus, two different curves between pixel-by-pixel amplitudes can be interpreted as approximate curves. Specifically, the approximate curve A on the graph 700 can be interpreted as an approximate curve for the maximum amplitude and the normalized reference value (0), and the approximate curve B located below the approximate curve A can be interpreted as the minimum amplitude and the normalized reference value 0). ≪ / RTI >

다음으로, 일실시예에 따른 정규화 처리부(430)는 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리할 수 있다.Next, the normalization processing unit 430 according to an exemplary embodiment may process the normalization on the signal values whose background is removed.

이를 위해, 정규화 처리부(430)는 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 정규화 처리를 수행할 수 있다.For this purpose, the normalization processing unit 430 can perform normalization processing on the signal value based on a ratio of an approximate curve equal to or greater than the normalization reference value and a difference value about the approximate curve equal to or less than the normalization reference value.

예를 들어, 신호 값을 S, 정규화 기준값 이상의 근사곡선을 A, 정규화 기준값 이하의 근사곡선을 B라고 가정하면 아래 [수학식 1]에 의해 신호 값들을 정규화 시킬 수 있다.For example, assuming that a signal value is S, an approximation curve of a normalization reference value or more is A, and an approximation curve of a normalization reference value or less is B, the signal values can be normalized by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

도 8은 정규화(Normalization)를 적용하기 전의 신호 값(810)과, 적용한 후의 신호 값(820)을 설명하는 도면이다.8 is a diagram for explaining a signal value 810 before applying normalization and a signal value 820 after applying normalization.

정규화(Normalization)를 적용하기 전의 신호 값(810)은 한 프레임에 대한 신호 값에 대해, 잡음 평균값 산출(Noise division)을 적용한 후 배경이 제거된 신호 값으로 해석될 수 있다.The signal value 810 before the normalization is applied can be interpreted as a signal value in which the background is removed after a noise value division (noise division) is applied to the signal value for one frame.

또한, 신호 값(820)은 정규화 처리부(430)에 의해 정규화 처리된 것으로서, 구체적으로는 신호 값(810)에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선(A) 및 정규화 기준값 이하의 근사곡선(B)에 대한 차이값(A-B)의 비율에 기초할 수 있다.More specifically, the signal value 820 is normalized by the normalization processor 430. More specifically, the signal value 820 is an approximation curve A that is equal to or larger than the normalization reference value and an approximation curve B that is equal to or smaller than the normalization reference value (AB) < / RTI >

결국, 잡음 완화 장치(400)를 이용하면, 촬영한 동영상에 대해 잡음을 완화시켜 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 데이터 추출이 가능하고, 잡음이 완화된 신호를 통해 데이터를 추출하는 경우 이미지센서에 신호를 발생시키는 광원 외의 빛이 들어오는 환경에서도 광원으로부터의 신호 수신이 가능하다.As a result, by using the noise canceller 400, data can be extracted through a high data transmission rate and a low bit error rate (BER) by reducing noises in the captured moving image, and a noise- It is possible to receive a signal from a light source even in an environment in which light other than a light source that generates a signal to the image sensor enters the image sensor.

도 9는 일실시예에 따른 이미지 센서(900)를 설명하는 도면이다.9 is a view for explaining an image sensor 900 according to an embodiment.

일실시예에 따른 이미지 센서(900)는 추출부(910), 잡음 완화부(920), 데이터 패킷 추출부(930), 및 데이터 추출부(940)를 포함할 수 있다.The image sensor 900 according to an exemplary embodiment may include an extraction unit 910, a noise mitigation unit 920, a data packet extraction unit 930, and a data extraction unit 940.

먼저, 추출부(910)는 생성된 영상으로부터 프레임 값을 추출할 수 있다.First, the extraction unit 910 can extract a frame value from the generated image.

다음으로, 잡음 완화부(920)는 추출된 프레임 값으로부터 추출된 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 잡음을 완화시킬 수 있다.Next, the noise mitigation unit 920 can alleviate the noise based on the average value of the respective columns of the signal values extracted from the extracted frame values.

일례로, 잡음 완화부(920)는 산출한 평균값에 기초하여 신호 값에 대한 배경을 제거하고, 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하여 잡음을 완화시킬 수 있다. 이를 위해, 잡음 완화부(920)는 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다. 또한, 잡음 완화부(920)는 저대역 통과 필터를 통해 고주파 성분을 제거하고, 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다. 특히, 잡음 완화부(920)는 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 정규화 처리를 수행할 수 있다.For example, the noise mitigating unit 920 may remove the background of the signal value based on the calculated average value, and process the normalization of the background-removed signal value to mitigate the noise. To this end, the noise mitigation unit 920 may remove the high-frequency component of the signal value and extract an approximate curve to the background value of the high-frequency component-removed signal value. In addition, the noise mitigating unit 920 can remove the high-frequency component through the low-pass filter and extract an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting. In particular, the noise mitigation unit 920 may perform normalization processing on the signal value based on a ratio of an approximation curve equal to or greater than the normalization reference value and a difference value about the approximation curve equal to or less than the normalization reference value.

다음으로, 데이터 패킷 추출부(930)는 상기 잡음이 완화된 신호 값으로부터 데이터 패킷을 추출하고, 데이터 추출부(940)는 추출된 데이터 패킷으로부터 데이터를 추출할 수 있다.Next, the data packet extracting unit 930 extracts the data packet from the noise-reduced signal value, and the data extracting unit 940 extracts the data from the extracted data packet.

일실시예에 따른 이미지 센서(900)를 이용하면, 촬영한 동영상에 대해 잡음을 완화시켜 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 데이터 추출이 가능하고, 잡음이 완화된 신호를 통해 데이터를 추출하는 경우 이미지센서에 신호를 발생시키는 광원 외의 빛이 들어오는 환경에서도 광원으로부터의 신호 수신이 가능하다.The use of the image sensor 900 according to an embodiment of the present invention mitigates noise in a captured moving image to enable data extraction through a high data transmission rate and a low bit error rate (BER) When extracting data through a signal, it is possible to receive a signal from a light source even in an environment in which light other than a light source that generates a signal to the image sensor enters.

도 10은 일실시예에 따른 잡음 완화 방법을 설명하는 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a noise mitigation method according to an embodiment.

일실시예에 따른 잡음 완화 방법은 프레임 값을 추출할 수 있다(단계 1001). 본 발명에서 프레임 값은 추출된 프레임에 대한 신호 값으로서, 프레임의 각 열에 대한 밝기 값들로 해석될 수 있다.The noise mitigation method according to an exemplary embodiment may extract a frame value (step 1001). In the present invention, a frame value is a signal value for an extracted frame, and can be interpreted as brightness values for each column of the frame.

다음으로, 잡음 완화 방법은 프레임의 각 열에 대한 밝기 값들, 즉 프레임 값에 대한 잡음 평균 값을 산출할 수 있다(단계 1002). 이때, 잡음 완화 방법은 수신한 신호의 값, 즉 프레임 값을 한 행의 값이 아닌 각 열의 평균을 낸 값을 사용함으로써, 잡음 완화의 효율을 높일 수 있다. 일례로, 잡음 완화 방법은 추출된 프레임을 구성하는 각 열의 각각에 대한 밝기 값에 대한 잡음 평균값을 산출할 수 있다. 이때, 각 프레임은 1080라인들의 열을 포함할 수 있고, 각 열에 대한 밝기 값이 신호 값에 대응될 수 있다.Next, the noise mitigation method may calculate a noise average value for the brightness values, i.e., the frame values, for each column of the frame (step 1002). At this time, the noise mitigation method can improve the noise mitigation efficiency by using the value of the received signal, that is, the value obtained by averaging each column instead of the value of one row of the frame value. For example, the noise mitigation method may calculate a noise average value for the brightness values for each of the columns constituting the extracted frame. At this time, each frame may include a column of 1080 lines, and a brightness value for each column may correspond to a signal value.

일실시예에 따른 잡음 완화 방법은 잡음 평균 값이 산출된 프레임 값에 대해 배경 제거를 처리할 수 있다(단계 1003). 구체적으로, 잡음 완화 방법은 프레임에서 저대역 통과 필터(Low-pass filter)를 이용하여 고주파 성분인 신호 값을 대부분 잘라내고, 다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 배경 값에 대한 근사곡선을 추출할 수 있다.The noise reduction method according to an exemplary embodiment may process background removal for a frame value in which a noise average value is calculated (step 1003). Specifically, the noise reduction method uses a low-pass filter in the frame to cut out most high-frequency signal values and uses an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting Can be extracted.

일실시예에 따른 잡음 완화 방법은 추출된 근사곡선과 배경 제거된 신호 값을 이용해서 정규화 처리를 수행할 수 있다(단계 1004).The noise mitigation method according to an exemplary embodiment may perform the normalization process using the extracted approximate curve and the background-removed signal values (step 1004).

예를 들어, 정규화 기준값을 0으로 가정하고, 배경이 제거된 신호에서 0 이상의 크기를 갖는 신호들을 근사곡선을 A로 가정하며, 배경이 제거된 신호에서 0 이하의 크기를 갖는 신호들을 근사곡선 B로 가정할 수 있다.For example, assuming that the normalization reference value is 0, assuming that the signals having a size of 0 or more in the background-removed signal are approximate curves A, signals having a size of 0 or less in the background- .

즉, 근사곡선 A는 최대 진폭과 정규화 기준값(0)에 대한 근사곡선으로 해석될 수 있고, 근사곡선 A의 아래에 위치하는 근사곡선 B는 최저 진폭과 정규화 기준값(0)에 대한 근사곡선으로 해석될 수 있다.That is, the approximate curve A can be interpreted as an approximate curve for the maximum amplitude and the normalized reference value (0), and the approximate curve B positioned below the approximate curve A can be interpreted as an approximate curve for the minimum amplitude and the normalized reference value .

이 경우, 일실시예에 따른 잡음 완화 방법은 신호 값(S)에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값(A-B)의 비율(S/(A-B))에 기초하여 정규화 처리를 수행함으로써, 잡음을 완화시킬 수 있다.In this case, the noise mitigation method according to the embodiment is based on the ratio S / (AB) of the difference value AB with respect to the signal value S with respect to the approximate curve equal to or greater than the normalization reference value and the approximate curve equal to or less than the normalization reference value So that the noise can be mitigated.

다음으로, 일실시예에 따른 잡음 완화 방법은 잡음이 완화된 신호에 대해 데이터 패킷을 추출하고(단계 1005), 추출된 데이터 패킷으로부터 데이터를 추출할 수 있다(단계 1006).Next, the noise mitigation method according to an exemplary embodiment extracts a data packet for a noise-mitigated signal (step 1005), and extracts data from the extracted data packet (step 1006).

결국, 본 발명을 이용하면, 스마트폰에 내장된 CMOS 이미지센서를 그대로 활용함으로써, 추가적인 장비의 부착 없이 VLC(Visible light communication)를 구현할 수 있다. 즉, 포토 다이오드(Photo diode)를 수신기로 사용하지 않고 VLC(Visible light communication)를 구현할 수 있다. 또한, 실제 통신 환경에서 발생할 수 있는 잡음, 예를 들면, 간섭광이나 반사광 등과 같은 조건에서의 데이터 통신이 가능하고, 잡음을 감소시켜서 기존의 방식보다 높은 데이터 전송 속도와 낮은 비트 오류율(BER, bit error rate)을 통해 통신을 구현할 수 있다.As a result, by using the present invention, VLC (Visible light communication) can be realized without attaching additional equipment by directly utilizing a CMOS image sensor built in a smart phone. That is, VLC (Visible light communication) can be realized without using a photodiode as a receiver. In addition, it is possible to perform data communication under the conditions such as interference light or reflected light, which may occur in an actual communication environment, and to reduce noise, thereby achieving a higher data transmission rate and a lower bit error rate (BER, error rate. < / RTI >

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (16)

추출된 프레임의 신호 값에 대한 잡음 평균값을 산출하는 산출부;
상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하는 배경 제거부; 및
상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하는 정규화 처리부
를 포함하는 잡음 완화 장치.
A calculation unit for calculating a noise average value of signal values of the extracted frames;
A background removing unit configured to remove a background of the signal value based on the calculated average value; And
A normalization processing unit for processing normalization of the signal value from which the background is removed,
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 상기 잡음 평균값을 산출하는 잡음 완화 장치.
The method according to claim 1,
The calculating unit calculates,
And calculates the noise average value based on an average value of each column for the signal value.
제1항에 있어서,
상기 배경 제거부는,
상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 잡음 완화 장치.
The method according to claim 1,
The background removal unit may include:
And extracts an approximate curve with respect to a background value of the signal value from which the high frequency component is removed.
제3항에 있어서,
상기 배경 제거부는,
저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거하는 잡음 완화 장치.
The method of claim 3,
The background removal unit may include:
And removes the high-frequency component through a low-pass filter.
제3항에 있어서,
상기 배경 제거부는,
다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 잡음 완화 장치.
The method of claim 3,
The background removal unit may include:
A noise mitigation device for extracting an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting.
제1항에 있어서,
상기 정규화 처리부는,
상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행하는 잡음 완화 장치.
The method according to claim 1,
The normalization processing unit,
And performs the normalization process on the signal value based on a ratio of an approximate curve equal to or greater than a normalization reference value and a difference value about an approximate curve equal to or less than the normalization reference value.
생성된 영상으로부터 프레임 값을 추출하는 추출부;
상기 추출된 프레임 값으로부터 추출된 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 잡음을 완화시키는 잡음 완화부;
상기 잡음이 완화된 신호 값으로부터 데이터 패킷을 추출하는 데이터 패킷 추출부; 및
상기 추출된 데이터 패킷으로부터 데이터를 추출하는 데이터 추출부
를 포함하는 이미지 센서.
An extracting unit for extracting a frame value from the generated image;
A noise mitigator for mitigating noise based on an average value of each column of signal values extracted from the extracted frame values;
A data packet extracting unit for extracting a data packet from the noise-reduced signal value; And
A data extracting unit for extracting data from the extracted data packet,
.
제7항에 있어서,
상기 잡음 완화부는,
상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하고, 상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하여 잡음을 완화시키는 스마트폰의 이미지센서.
8. The method of claim 7,
Wherein the noise-
And removing the background for the signal value based on the calculated average value and processing the normalization for the signal value from which the background is removed to alleviate noise.
제7항에 있어서,
상기 잡음 완화부는,
상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하고, 상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 이미지센서.
8. The method of claim 7,
Wherein the noise-
And extracts an approximate curve for the background value of the signal value from which the high-frequency component has been removed.
제7항에 있어서,
상기 잡음 완화부는,
저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거하고,
다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 이미지센서.
8. The method of claim 7,
Wherein the noise-
Removing the high-frequency component through a low-pass filter,
An image sensor for extracting an approximate curve for a background value using a polynomial curve fitting.
제7항에 있어서,
상기 잡음 완화부는,
상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행하는 이미지센서.
8. The method of claim 7,
Wherein the noise-
And performs the normalization processing on the signal value based on a ratio of an approximate curve equal to or greater than the normalization reference value and a difference value about the approximate curve equal to or less than the normalization reference value.
컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 잡음 완화 방법에 있어서,
추출된 프레임의 신호 값에 대한 잡음 평균값을 산출하는 단계;
상기 산출한 평균값에 기초하여 상기 신호 값에 대한 배경을 제거하는 단계; 및
상기 배경이 제거된 신호 값에 대한 정규화를 처리하는 단계
를 포함하는 잡음 완화 방법.
A noise mitigation method implemented at least temporarily by a computer,
Calculating a noise average value of a signal value of the extracted frame;
Removing a background of the signal value based on the calculated average value; And
Processing the normalization for the signal value from which the background has been removed
/ RTI >
제12항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 신호 값에 대한 각 열의 평균값에 기초하여 상기 잡음 평균값을 산출하는 단계
를 포함하는 잡음 완화 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the calculating step comprises:
Calculating the noise average value based on an average value of each column for the signal value
/ RTI >
제12항에 있어서,
상기 배경을 제거하는 단계는,
상기 신호 값에 대한 고주파 성분을 제거하는 단계; 및
상기 고주파 성분이 제거된 신호 값에 대한 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 단계
를 포함하는 잡음 완화 방법.
13. The method of claim 12,
The step of removing the background comprises:
Removing a high frequency component of the signal value; And
Extracting an approximate curve for the background value of the signal value from which the high-frequency component has been removed
/ RTI >
제14항에 있어서,
상기 배경을 제거하는 단계는,
저대역 통과 필터를 통해 상기 고주파 성분을 제거하는 단계; 및
다항식 곡선 접합(Polynomial Curve fitting)을 이용하여 상기 배경 값에 대한 근사곡선을 추출하는 단계
를 포함하는 잡음 완화 방법.
15. The method of claim 14,
The step of removing the background comprises:
Removing the high frequency component through a low pass filter; And
Extracting an approximate curve for the background value using a polynomial curve fitting;
/ RTI >
제12항에 있어서,
상기 정규화를 처리하는 단계는,
상기 신호 값에 대한, 정규화 기준값 이상의 근사곡선 및 상기 정규화 기준값 이하의 근사곡선에 대한 차이값의 비율에 기초하여 상기 정규화 처리를 수행하는 단계
를 포함하는 잡음 완화 방법.
13. The method of claim 12,
The step of processing the normalization comprises:
Performing the normalization process on the signal value based on a ratio of an approximate curve equal to or greater than a normalization reference value and a difference value about an approximate curve equal to or less than the normalization reference value
/ RTI >
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