RU2589721C2 - Система и способ обнаружения света - Google Patents

Система и способ обнаружения света Download PDF

Info

Publication number
RU2589721C2
RU2589721C2 RU2013146941/07A RU2013146941A RU2589721C2 RU 2589721 C2 RU2589721 C2 RU 2589721C2 RU 2013146941/07 A RU2013146941/07 A RU 2013146941/07A RU 2013146941 A RU2013146941 A RU 2013146941A RU 2589721 C2 RU2589721 C2 RU 2589721C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
detection system
image
light detection
emitted
Prior art date
Application number
RU2013146941/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013146941A (ru
Inventor
БРЮЭЙН Фредерик Ян ДЕ
Руд ВЛЮТТЕРС
Лоренцо ФЕРИ
Тим Корнел Вильхельмус ШЕНК
Рональд РИТМАН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2013146941A publication Critical patent/RU2013146941A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2589721C2 publication Critical patent/RU2589721C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/54—Intensity modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
    • H04N25/531—Control of the integration time by controlling rolling shutters in CMOS SSIS
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/155—Coordinated control of two or more light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системам освещения. Техническим результатом является расширение арсенала технических возможностей системы освещения. Результат достигается тем, что система обнаружения света выполнена с возможностью определения в свете вложенных кодов посредством обнаружения света на сцене, которая освещается системой (110) освещения, содержащей один или более источников (111, 112, 113) света, каждый из которых обеспечивает световой вклад (I111, I112, I113), содержащий вложенный код (ID#1, ID#2, ID#3), излучаемый в качестве временной последовательности модуляций в характеристиках излучаемого света. Система обнаружения света содержит средства обнаружения света, которые выполнены с возможностью получения, по меньшей мере, одного изображения сцены, причем изображение получается с помощью множества смещенных по времени экземпляров линии. Каждая линия полученного изображения содержит экземпляр временной последовательности модуляций первого вложенного кода. Система обнаружения света дополнительно содержит средство для определения вложенных кодов из пространственной картины модуляций. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к области систем освещения с обнаружением света и, в частности, к системе и способу обнаружения данных, вложенных в световой выход таких систем освещения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы разрабатываются высокоразвитые системы освещения, позволяющие пользователю получать требуемую окружающую атмосферу для конкретной комнаты или пространства. В этих системах освещения используется так называемая настройка сцены, при которой осуществляется одновременное управление одним или более наборами источников света, в противоположность обычному управлению отдельными источниками света, что касается, например, включения/выключения, уменьшения силы света, и настройки цвета. Для этих приложений настройки сцены важным фактором успеха является интуитивное взаимодействие с пользователем. Предоставление пользователю информации, касающейся источников света, подобной локализованной идентификации отдельных источников света, их возможностей и их текущей настройки, является ключевым фактором обеспечения интуитивного взаимодействия.
Для предоставления такой информации пользователю были предложены методики, основанные на кодированном свете, CL. Технология CL основана на вложении данных в световой выход источников света. Световой выход источника света, как правило, модулируется в ответ на повторяющийся сигнал данных, который может содержать коды идентификатора, например, идентифицирующие коды для идентификации источника света или группы источников света, к которой принадлежит источник света. Модуляция, как правило, происходит на частоте, которая достаточно высока, чтобы быть незаметной для людей. Одновременное обнаружение световых вкладов от множества источников света возможно посредством модуляции каждого источника света уникальным образом. Существует различные способы, поточные и двоичные, позволяющие осуществлять как синхронное, так и асинхронное обнаружение (теоретически) неограниченного числа источников света.
Ранее было показано, каким образом технология CL может использоваться для ввода в эксплуатацию систем освещения, например, посредством наведения на отдельные источники света и считывания кодов идентификатора.
Вложенные данные, например, коды идентификатора, в световом выходе источников света могут быть обнаружены оптическим приемником, который может быть реализован в, например, пульте дистанционного управления для управления лампой, или включен в другой модуль, такой как переключатель или сенсорное устройство. У этого подхода есть свой недостаток, который заключается в том, что могут быть обнаружены только вложенные данные, присутствующие в отдельных позициях. В противоположность этому, желательно охарактеризовать всю двумерную (2D) сцену в реальном времени на основе присутствующих кодов идентификатора и отличать коды идентификатора разных источников света в световой сцене.
Были предложены датчики камеры, которые могут определять вложенные данные, присутствующие в множестве позиций в изображении сцены. Тем не менее недостаток предшествующих методик, использующих датчики камеры, состоит в том, что время между последующими получениями изображения в целом должно быть равно или короче продолжительности одного бита во вложенном коде. Последовательные биты вложенного кода затем обнаруживаются посредством анализа результатов, полученных в последовательных получениях камеры. Это требует использования усовершенствованных и, вследствие этого, дорогих камер, способных обеспечить высокую скорость получения. Обычные недорогие датчики камеры, как правило, имеют слишком низкую скорость получения, чтобы использоваться для обнаружения вложенных данных, невидимых человеческому глазу, т.е. высокочастотного CL.
Таким образом, в области техники существует потребность в методике обнаружения CL, встроенного в световой выход источников света, которая решает, по меньшей мере, некоторые из упомянутых выше проблем.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения заключается в преодолении упомянутых выше проблем и в предоставлении системы и способа обнаружения света, выполненных с возможностью обнаружения 2D CL, встроенного в световой выход источников света, таким образом, который позволяет реализовать идентификацию вложенных кодов разных источников света, присутствующих в 2D сцене. Дополнительная цель изобретения заключается в предоставлении системы и способа обнаружения, которые приемлемы для обнаружения высокочастотного CL, используя при этом менее дорогие камеры, чем те, что используются в предшествующих методиках.
Данная цель достигается посредством системы обнаружения света в соответствии с настоящим изобретением, как определено в независимом пункте 1 прилагаемой формулы изобретения, и соответствующего способа, как определено в независимом пункте 14 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изложены в зависимых пунктах формулы изобретения и в нижеследующем описании и на чертежах.
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретательским замыслом, предоставляется система обнаружения света, содержащая средство обнаружения света, выполненное с возможностью получения, по меньшей мере, одного изображения сцены, которая освещается системой освещения, содержащей, по меньшей мере, первый источник света, обеспечивающий световой вклад, содержащий первый вложенный код, излучаемый в качестве временной последовательности модуляций в характеристиках излучаемого света. Изображение содержит матрицу пикселей, при этом каждый пиксель представляет собой интенсивность суммарного светового выхода системы освещения в разных физических позициях в пределах сцены. Изображение получают посредством множества сдвинутых по времени экземпляров линии, каждый из которых содержит экземпляр временной последовательности модуляций первого вложенного кода. Система обнаружения света дополнительно содержит средство обработки, выполненное с возможностью определения первого вложенного кода из пространственной картины модуляций.
Таким образом, предоставляется система обнаружения света, которая захватывает свет, выдаваемый сценой в 2D изображении, и при этом сдвинутые по времени экземпляры линии служат в качестве моментов выборки света. Смещение по времени между захватом последовательных строк в средстве обнаружения света во время процесса захвата изображения вызывает изменение значений пикселя по линиям для тех зон в итоговом захваченном изображении сцены, которые соответствуют частям объектов, которые освещаются с помощью упомянутого модулированного источника света, или самому источнику света. Изменение значений пикселя по линиям составляет картину из горизонтальных линий, наложенных поверх изображения на освещаемых объектах. Декодирование сообщения, т.е. вложенного кода, в закодированном свете требует восстановления 1-мерного (1D) сигнала, который связан с исходными изменениями интенсивности модулированного источника света.
Посредством использования получения изображения, основанного на получении изображения линия за линией, и так как частота линий изображения, как правило, на порядок от 102 до 103 выше соответствующей частоты кадров видео, то частота выборки по времени модулированного света увеличивается на точно такой же порядок. Таким образом, предоставлена система обнаружения света, которая обеспечивает значительно укороченное время измерения посредством измерения нескольких канальных битов в пределах времени одного единичного кадра. Система может быть основана на захвате изображения при помощи прокручивающегося затвора, т.е. средство обнаружения света содержит датчик изображения и средство с прокручивающимся затвором. Это типично для недорогих датчиков изображения, используемых в настоящее время в мобильных устройствах, которые, таким образом, обеспечивают недорогое решение для системы обнаружения. Кроме того, использование захвата изображения при помощи прокручивающегося затвора позволяет преобразовать сегодняшние интеллектуальные телефоны в детекторы кодированного света, что открывает мир приложений, использующих информацию, предоставленную в, например, кодированном свете, который присутствует в освещении общественных или частных зон. Дополнительные возможности беспроводного соединения сегодняшних телефонов (Wi-Fi, Bluetooth) предоставляют различные возможности для организации обратной связи из сигналов управления. В дополнение к обнаружению данных, закодированных в свете, датчик изображения продолжает предоставлять пространственную информацию в отношении отдельных световых вкладов в наблюдаемой сцене.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, средство обработки выполнено с возможностью определения первого вложенного кода на основании комбинации значений пикселя вдоль каждого экземпляра линии. Таким образом, восстановление 1D сигнала из (2D) изображения основано на комбинации значений пикселя вдоль каждой строки полученного изображения. Комбинация значений пикселя может быть накопительным суммированием или усреднением значений пикселя вдоль каждой строки, т.е. вдоль каждого экземпляра линии.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, комбинация значений пикселя вдоль экземпляра линии ограничивается, по меньшей мере, одной предварительно определенной подзоной полученного изображения. Посредством ограничения комбинации значений пикселя по строкам в пределах предварительно определенных подзон, которые являются, например, областями в изображении, которые соответствуют освещенным объектам в сцене, может быть улучшено отношение сигнала к шуму (SNR) восстановленного сигнала. Выбор этих релевантных областей изображения может выполняться различными способами, простейший из которых состоит в выборе наиболее яркой зоны в изображении. Декодирование сообщения из восстановленного 1D сигнала может выполняться, используя способы, используемые в электрических компьютерных сетях.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, выбор предварительно определенной подзоны выполняется посредством свертывания изображения с помощью фильтра с ядром фильтра, при этом ядро фильтра выполнено с возможностью сопоставления вероятной пространственной картины модуляций, связанной с упомянутым первым вложенным кодом. Фильтр может быть 1D или 2D фильтром, и, следовательно, выполнен таким образом, что ядро фильтра сопоставляет вероятную картину интенсивности, которая связана с характеристикой светомодулирующего сигнала.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, средство обнаружения света содержит датчик изображения, содержащий матрицу пикселей, из которой комплементарные группы пикселей считываются в разные моменты времени. Это является преимуществом, поскольку нет необходимости в считывании комплементарных групп пикселей, являющихся целыми строками или столбцами, а требуется считывать лишь выбранное количество пикселей, что обеспечивает быстрое считывание. Восстановление кода из модулированного света преимущественно может выполняться, зная временную очередность групп пикселей. Следует отметить, что каждая группа пикселей не обязательно должна состоять из смежных пикселей.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, каждая комплементарная группа пикселей составляет строку пикселей матрицы пикселей датчика изображения. В данном случае, при выполнении впоследствии считываний строк пикселей датчика, временная очередность считываний не обязательно должна соответствовать пространственной очередности строк пикселей, что является преимущественным.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, средство обнаружения света содержит датчик изображения, содержащий матрицу пикселей, и экземпляры линии соответствуют последующим считываниям строки из матрицы пикселей.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, считывание в разные моменты времени строк пикселей происходит в пространственно монотонной очередности, так что смежные моменты времени соответствуют пространственно смежным строкам пикселей. В данном случае, например, когда каждый экземпляр линии соответствует считыванию строки матрицы пикселей датчика изображения, получается обычное считывание с помощью прокручивающегося затвора.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, она выполнена с возможностью обнаружения и анализа полученного изображения, содержащего вклады множества источников света, при этом каждый световой вклад соответствующего источника света содержит вложенный уникальный код, излучаемый в качестве временных последовательностей модуляций в характеристиках излучаемого света.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, она дополнительно содержит оптическую систему для обеспечения расфокусировки полученного изображения.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, оптическая система содержит элемент апертурной маски для обеспечения картины в расфокусированном полученном изображении.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, пространственная форма элемента апертурной маски выбирается для пространственного разделения световых вкладов происходящих от разных источников света.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, для выбранной временной задержки между считываниями линии сдвинутых по времени экземпляров линии, время экспонирования средства обнаружения света выбирается таким образом, чтобы оно было продолжительнее выбранной временной задержки между считываниями линии.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, для выбранной временной задержки между считываниями линии сдвинутых по времени экземпляров линии, время экспонирования средства обнаружения света выбирается так, чтобы быть равным выбранной временной задержке между считываниями линии.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, для выбранной временной задержки между считываниями линии сдвинутых по времени экземпляров линии, время экспонирования средства обнаружения света выбирается так, чтобы быть короче выбранной временной задержки между считываниями линии.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, средство обнаружения света является камерой с прокручивающимся затвором.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, вложенный код передается повторяющимся образом, являясь одним из следующего: непрерывным повторяющимся потоком данных, пакетированным потоком данных, с пакетами через постоянные интервалы; и пакетированным потоком данных, с пакетами через непостоянные интервалы.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, характеристиками излучаемого света является одно из следующего: модуляция яркости и модуляция цвета.
В соответствии с другим аспектом концепции изобретения, предоставляется способ для определения того, присутствует ли световой вклад первого источника света в системе освещения в выбранной позиции в сцене, при этом световой вклад первого источника света содержит первый вложенный код, излучаемый в качестве временной последовательности модуляций в характеристиках излучаемого света, при этом способ содержащий этапы, на которых: извлекают смещенные по времени экземпляры линии светового вклада, и определяют первый вложенный код из пространственной картины модуляций.
Используемое здесь понятие «пиксель» относится к единице данных изображения, соответствующей конкретной точке в сцене. Данные изображения содержат интенсивности (или их производные) суммарного светового выхода системы освещения в разных точках в сцене. Организация данных изображения в строках и столбцах пикселей является одним способом представления трехмерной (3D) сцены в 2D изображении.
Эти и прочие аспекты, признаки, и преимущества изобретения станут очевидны из и объясняются со ссылкой на описываемые здесь далее варианты осуществления. Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, изложенных в формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Данный и прочие аспекты настоящего изобретения теперь будут более подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие вариант(ы) осуществления изобретения.
Фиг. 1 является схематической иллюстрацией системы освещения, в которой используется вариант осуществления системы обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения;
Фиг. 2 является схематической структурной схемой варианта осуществления системы обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения;
Фиг. 3a является временной диаграммой для типичной камеры с глобальным затвором во время режима потокового видео, а Фиг. 3b является временной диаграммой для типичной камеры с прокручивающимся затвором во время режима потокового видео;
Фиг. 4 является временной диаграммой, иллюстрирующей длительное время экспонирования по отношению к средней частоте модуляции интенсивности света, как используемого в системе обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения;
Фиг. 5 иллюстрирует представление сигнала во временной и частотной области после преобразования Фурье;
Фиг. 6 является временной диаграммой, иллюстрирующей короткое время экспонирования по отношению к средней частоте модуляции интенсивности света, как используемого в системе обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения;
Фиг. 7 является временной диаграммой, иллюстрирующей очень короткое время экспонирования по отношению к средней частоте модуляции интенсивности света, как используемого в системе обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения; и
Фиг. 8 иллюстрирует использование работы фильтра, ядро фильтра которого сопоставляет вероятную картину интенсивности, которая связана с характеристикой светомодулирующего сигнала, т.е. вложенный код.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение теперь здесь и далее будет описано более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Нижеследующие варианты осуществления представлены в качестве примера, так чтобы данное раскрытие было бы полным и законченным, и полностью передавало объем изобретения специалистам в соответствующей области. Подобные цифровые обозначения относятся к подобным элементам на всем протяжении описания.
Фиг. 1 иллюстрирует структуру 100, которая здесь является комнатой, в которой установлена система 110 освещения. Система 110 освещения содержит три источника 111, 112, и 113 света, и один или более модули управления для управления источниками 111, 112, 113 света. Система освещения здесь содержит пульт 150 дистанционного управления, который позволяет пользователю управлять источниками света. Источники света могут содержать любой приемлемый источник света подобный газоразрядным источникам с высоким/низким давлением, лазерные диоды, неорганические/органические светоизлучающие диоды, источники накаливания, или галогенные источники. Во время работы отдельно предоставляемый световой выход I111, I112, I113, от каждого источника 111, 112, 113 света, соответственно, вносит свой вклад в суммарный свет, выдаваемый системой освещения для освещения структуры 100. Вклады освещения от различных источников 111, 112, 113 света в отношении структуры показаны здесь в качестве проекций 114, 115. Проекции от источников света могут накладываться. Каждый источник света кодируется таким образом, что световой выход I содержит индивидуальный код ID#1-3 идентификатора, который, как правило, является вложенным кодом, который излучается в качестве временной последовательности модуляций в характеристиках света, излучаемого от отдельного источника света. Кодированный свет может дополнительно содержать другую информацию, относящуюся к источнику света, подобную текущим настройкам света и/или иную информацию, но для простоты, только код идентификатора рассматривается здесь для иллюстрации основной идеи концепции изобретения. Код идентификатора содержит повторяющуюся последовательность из N символов (например, бит). В нижеследующем описании, символы будут именоваться битами. Тем не менее следует признать, что всякий раз, когда в данном документе используется слово «бит», применяется более широкое определение «символ», которое также может содержать несколько бит, представленных одним символом. Примерами данного являются многоуровневые символы, в которых для вложения даты присутствуют не только 0 и 1, а несколько дискретных уровней. Суммарный световой выход системы освещения может содержать множество кодов идентификатора, при этом каждый происходит от отдельного источника света.
Существуют различные методики по вложению кода в световой выход источника света, которые известны специалистам в соответствующей области, и, вследствие этого, здесь подробно не описываются.
Для продолжения, пульт 150 дистанционного управления содержит систему обнаружения света в соответствии с настоящей концепцией изобретения, которая схематично иллюстрируется на Фиг. 2. Система 200 обнаружения света содержит датчик 210 изображения для получения изображения сцены, т.е. в данном приводимом в качестве примера варианте осуществления изображения зоны структуры 100, в направлении которой пользователем наведен пульт дистанционного управления. Кроме того, система обнаружения света содержит затвор 220 для выбора синхронизации, времени экспонирования и зоны экспонирования датчика 210 изображения, модуль 230 обработки, опционально память 240. Система обнаружения света может дополнительно, опционально, содержать оптическую систему 250. Во время получения изображения, затвор 220 открыт, а когда он не получает изображение, то затвор 220 закрыт. Полученное изображение содержит матрицу пикселей, каждый пиксель которой представляет собой интенсивность суммарного светового выхода системы освещения в разных физических позициях в сцене. Модуль 230 обработки, в зависимости от, например, (i) разрешения датчика 210 изображения (т.е. количества пикселей, которое содержится в каждом изображении/части изображения), (ii) того, как много источников света включено в систему освещения, и (iii) работают ли эти источники света синхронно или асинхронно, выполнен с возможностью реализации разных способов для обработки данных, которые содержатся в полученном изображении (строк изображения), для определения кодов идентификатора источника света, присутствующих в конкретной позиции в сцене.
Применительно к способу, реализуемому в системе обнаружения света, модуль 230 обработки может иметь доступ к кодам идентификатора или производным кодов идентификатора, т.е. параметрам, из которых может быть получена информация, касающаяся кодов идентификатора.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, код идентификатора исходно неизвестен системе обнаружения света. В данном случае, система обнаружения света обладает знанием лишь протокола, который используется для кодирования сообщений в кодированном свете. В случае, когда используемый протокол неизвестен заранее, система детектора света выполнена с возможностью распознавания используемого протокола, чтобы иметь возможность декодирования сообщения в кодированном свете.
Несмотря на то, что система обнаружения света в данном приводимом в качестве примера варианте осуществления выполнена в пульте дистанционного управления, она может быть выполнена встроенной в структуру, например, может быть монтируемой на стене, или любым другим приемлемым способом.
Затвор 220 в настоящей концепции изобретения является типа прокручивающегося затвора, и может быть механическим или электронным затвором. Прокручивающийся затвор 220 и датчик 210 изображения могут быть объединены, и могут здесь ниже именоваться как датчик изображения или видео камера с прокручивающимся затвором.
Датчики изображения с прокручивающимся затвором, как правило, применяются в фотографировании, где требования к пространственному разрешению в целом превышают те, которые существуют в отношении (HD-) видео. Захват изображения с прокручивающимся затвором вытекает из переноса данных линия за линией датчиком изображения после экспонирования каждой линии, в то время как в датчике с глобальным затвором, все строки пикселя сбрасываются и экспонируются одновременно. По завершению экспонирования, все строки датчика с глобальным затвором одновременно перемещаются в затемненную зону датчика изображения. Затем пиксели считываются строка за строкой. Экспонирование всех пикселей одновременно, как в датчике с глобальным затвором, обладает тем преимуществом, что быстродвижущиеся объекты могут захватываться без геометрических искажений. Датчики изображения, которые используют систему с глобальным затвором, более сложны в исполнении, чем датчики с прокручивающимся затвором.
Для продолжения, Фиг. 3 иллюстрирует временную диаграмму для типичной системы с глобальным затвором (Фиг. 3a) и типичной системы с прокручивающимся затвором (Фиг. 3b) во время режима потокового видео, соответственно. Пиксели в датчике изображения, который здесь является датчиком CMOS в камере, сначала сбрасываются на первом этапе s1, затем экспонируются посредством света от сцены на этапе s2, за которым следует этап s3 переноса заряда, и в заключении на последнем этапе s4 пиксели считываются. Иллюстрируются два основных принципа системы с глобальным затвором и системы с прокручивающимся затвором.
Обращаясь к Фиг. 3a, в системе с глобальным затвором, во время создания, все пиксели во всех строках сначала сбрасываются (s1), и впоследствии все строки R экспонируются одновременно (s2) в течение времени Te экспонирования, за которым следует перенос заряда (при котором все строки одновременно перемещаются в затемненную зону датчика) (s3), и в заключении затем пиксели считываются строка за строкой (s4) в течение времени Tr считывания.
Теперь, обращаясь к Фиг. 3b, в системе с прокручивающимся затвором, во время создания каждая строка пикселей R сначала сбрасывается (s1), и впоследствии экспонируется (s2) в течение времени Te экспонирования, за которым следует перенос заряда (при котором строка перемещается в затемненную зону датчика) (s3), и в заключении считывается (s4) в течение времени Tr считывания. Строки сбрасываются и экспонируются, и считываются одна строка за другой. Датчики с прокручивающимся затвором предлагают более высокую плотность пикселей в сравнении с датчиками-CMOS с глобальным затвором. Последовательное экспонирование последующих линий приводит к временной задержке между экспонированием смежных строк. Это вызывает искажение в захваченных изображениях движущихся объектов.
Кроме того, в настоящей концепции изобретения введение артефактов по линиям в случае, когда освещение меняется во время последующего экспонирования строк в датчике изображения с прокручивающимся затвором, используется для захвата высокочастотного сигнала кодированного света, который здесь приводится в качестве примера в виде кода идентификатора в источнике кодированного света.
В приводимом в качестве примера варианте осуществления системы обнаружения света в соответствии с концепцией изобретения, как описано со ссылкой на Фиг. 2, затвор 220 и датчик 210 изображения являются датчиком изображения с прокручивающимся затвором, здесь далее именуемым как камера. Артефакты по линиям созданные при захвате изображения сцены используются для обеспечения механизма, который позволяет различать временные вариации света в световом выходе системы 100 освещения, которые находятся за пределами частоты обновления кадра или частоты кадров камеры. В приводимом в качестве примера варианте осуществления, частота кадров видео выбирается в диапазоне от 25 до 60 Гц. Данный диапазон обеспечивает частоту считывания линии порядка от 10000 Гц до 20000 Гц. Частота считывания линии определяет частоты выборки по времени и вследствие этого лимит полосы пропускания по времени для однозначного восстановления модулированных световых сигналов, которые обеспечиваются теоремой о выборках Найквиста, утверждающей, что только сигналы до половины частоты выборки, частоты Найквиста, могут быть восстановлены из данных после выборки. Здесь частота fs выборки определяется временной задержкой между считываниями линии,
f s = 1 T r
Figure 00000001
 (1)
Вторым аспектом, который влияет на восстановление модулированных световых сигналов, является время Te экспонирования датчика. В данном параграфе мы рассматриваем три ситуации.
длительное время экспонирование, такое что:
Te>Tr (2)
при этом большие времена экспонирования склонны ухудшать способность обнаружения быстрых модуляций света тем не менее разумный выбор времени экспонирования может удержать сигнал помехи ниже частоты Найквиста
'оптимальное' время экспонирования
Te=Tr (3)
это оптимальный выбор для обнаружения модуляций света, которые ограничены по полосе пропускания ниже частоты Найквиста, и
короткое время экспонирования, так что
Te<Tr (4)
данная ситуация обеспечивает возможность обнаружения модуляций света, которые превышают частоту Найквиста.
Эти три возможных режима работы конкретизируются в разделах ниже.
На Фиг. 4, изображена типичная ситуация, при которой время экспонирования намного продолжительнее задержки между считываниями линии. Для ясности, и без потери применимости целом, мы пренебрегаем временем сброса и временем переноса заряда, как изображено на Фиг. 3a и Фиг. 3b. Процесс выборки можно рассматривать как умножение с гребенкой равноудаленных функций Дирака. Процесс экспонирования может быть выражен в качестве свертывания модулированного светового сигнала с помощью прямоугольного фильтра с продолжительностью по времени в виде времени экспонирования. В области частоты это приводит к умножению спектра сигнала на функцию sinc («кардинальный синус»). Это изображено на Фиг. 5, которая иллюстрирует эффект фильтрации разных настроек времени экспонирования при заданной конкретной временной задержке между последовательными линиями. Левые диаграммы изображают значение сигнала как функцию времени, а правые диаграммы изображают абсолютное значение преобразования Фурье как функцию частоты. Для увеличения времени экспонирования, данный фильтр все больше и больше гасит высокочастотное содержимое сигнала модулированного света посредством создания нулей в диапазоне частот до частоты Найквиста и в противном случае, ослабляя амплитуду сигнала. Присутствие нулей ниже частоты Найквиста может использоваться для сдерживания сигнала помехи, который присутствует в этих нулевых местоположения в этом диапазоне частот.
Фиг. 6 иллюстрирует короткое время экспонирования по отношению к частоте модуляции интенсивности света. Время Te экспонирования, в течение (s2), здесь равно времени переносу данных, т.е. времени Tr считывания, в течение (s4). Это допускает получение сигналов вплоть до половины частоты выборки. Когда время экспонирования равно времени считывания, Te=Tr, то первые нули функции sinc появляются кратно частоте выборки. В основной полосе частот до частот Найквиста, падение амплитуды центрального лепестка зависимости sinc вызывает только умеренное высокочастотное затухание, которое может быть легко скорректировано.
Фиг. 7 иллюстрирует очень короткое время Te экспонирования, в течение (s2), по отношению к частоте модуляции интенсивности света. Время Te экспонирования здесь короче времени переноса данных, т.е. времени Tr считывания, в течение (s4), т.е. Te<Tr. При условии, что сигнал интенсивности света повторяющийся, данная ситуация допускает обнаружение сигналов, которые выше половины частоты выборки, на основе наложения. Когда время экспонирования может быть выбрано короче задержки считывания линии, как изображено на Фиг. 7, то затухание центрального лепестка, как описано выше, для случая, когда время экспонирования равно времени считывания, Te=Tr, становится незначительным. В данной ситуации, при отсутствии высокочастотного затухания, можно обнаружить высокочастотную модуляцию света за пределами частоты выборки, поскольку короткое время экспонирования допускает обнаружение вне частоты линии.
На Фиг. 8, показан пример использования фильтра для выбора релевантных областей изображения для обнаружения изображения, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Ядро фильтра, используемое в заданном примере, предназначено для идентификации областей с конкретной частотой модуляции. Показанное ядро 2D фильтра основано на 1D фильтре Габора, в котором (комплексные) коэффициенты фильтра являются, по существу, функцией косинуса и синуса, ослабленной окном Гаусса. 1D фильтр Габора, как правило, используется для обнаружения изолированных местонахождений конкретной частоты. Посредством растяжения фильтра в горизонтальном направлении, вновь в рамках окна Гаусса, мы используем тот факт, что модуляция света от конкретной лампы вызывает построчную модуляцию в изображении, которая будет проявляться почти одинаково в смежных столбцах. Реальные и мнимые компоненты результирующего ядра 2D фильтра указаны как 801 и 802.
В случае бинарной модуляции света, способ может использоваться для обнаружения всех источников света в сцене на основании наличия конкретного синхросигнала, который вложен в поток данных. Или же, в случае непрерывной модуляции, способ может использоваться для обнаружения конкретного источника света из множества источников света, каждый из которых отличается уникальной частотой модуляции. В примере, входное изображение 803, показывающее сцену, освещаемую двумя разными лампами, сворачивается двумя ядрами 801 и 802 комплексного фильтра Габора, что приводит к комплекснозначному результирующему изображению, амплитуда (модуль) которого изображена как 804. Амплитудная характеристика после другого фильтра Габора, отличающегося другой частотой, соответствующей другой лампе, изображена как 805. Идентификация конкретной лампы вытекает из сравнения амплитудных характеристик нескольких фильтров Габора, каждый из которых строится вокруг разной частоты. Фильтр с локально наивысшей амплитудной характеристикой показывает на то, какой источник света локально вносит свой вклад в сцену. Разные значения частот были выбраны, чтобы избежать возникновения неоднозначных новых частот из-за гармонических искажений нелинейными преобразованиями интенсивности при обнаружении света, например, из-за гамма-коррекции в камере. В примере, вследствие этого, частоты были выбраны из ряда частот, который используется в качестве тональных сигналов набора в телефонии (так называемая двухтональная многочастотная (DTMF) система. См.: L. Schenker, «Pushbutton calling with a two-group voice-frequency code», The Bell System Technical Journal, 39(1):235-255, январь 1960 г.), т.е. разделенных посредством коэффициента приращения 21/19, что приводит к ряду из 697 Гц, 770 Гц, 852 Гц, 941 Гц, 1209 Гц, 1336 Гц,... Результат 806 классификации показывает обнаруженные проекции света, обозначенные соответствующим источником света (LED 4 и LED 6, соответственно).
Полученное изображение сцены захватывается по мере того как захват с прокручивающимся затвором проходит в вертикальном направлении. Вследствие этого, модуляция света также распределена в вертикальном направлении видео кадра. Как следствие, вертикальный размер светового явления в видео кадре ограничивает временное окно, с помощью которого может наблюдаться модуляция. Если кодированный свет освещает сцену, то модуляция света проявляется как на изображениях самого источника света, так и на изображениях освещенной сцены. Пока захваченная проекция света, т.е. пространственная локализация отдельного светового вклада в сцене, достаточно большая, и записывается достаточно много изображений, полный код идентификатора (или другое кодированное сообщение в модулированном свете) может быть воссоздан, при условии, что код идентификатора повторяется периодически и каждый бит кода идентификатора, в конечном счете, появляется в захваченной проекции света.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, система дополнительно содержит оптическую систему (смотри оптическую систему 250 на Фиг. 2). Оптическая система, например, линза видео камеры, используется для обеспечения расфокусировки обнаруженного света, т.е. полученного изображения. В случае, когда размеры источника света или освещенной проекции неприемлемо маленькие, например, когда источник света содержит небольшую группу светоизлучающих диодов, LED, как например, четыре LED, то линза размещается вне фокуса. Как следствие, даже точечные кодированные лампы будут создавать круглую размытую картину, часто именуемую японским понятием «боке». При захвате изображения точечного источника света в сцене с помощью линзы вне фокуса, световой выход от точечного источника света создает боке, которое много больше, чем его размер при наличии фокусировки в кадре изображения. При коротком экспонировании правильно сфокусированное изображение показывает источник света как точку (фактически показывая его четыре элемента LED). Расфокусированное изображение показывает боке с картиной линий из-за модуляции источника света.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, оптическая система 250 содержит элемент апертурной маски (не показан) для обеспечения картины в расфокусированном обнаруженном свете. Контур размытой картины главным образом определяется размером и формой апертуры, которая, как правило, круглая. Тем не менее посредством замены круглой апертуры на ослабляющую маску, каждый точечный свет будет принимать картину ослабляющей маски. Это именуется как использование кодированной апертуры. Предпочтительно, как в случае с источником света, который является группой LED, пространственная форма элемента апертурной маски может быть выбрана для пространственного разделения световых вкладов, происходящих от разных источников света. Поскольку размер размывания масштабируется в зависимости от разности между расстоянием до объекта и фокусным расстоянием, то даже небольшие апертуры могут создавать большие расфокусированные картины. Внутри расфокусированной картины, продолжает присутствовать картина модулированного света. Пространственная форма кодированной апертуры камеры может быть выбрана таким образом, чтобы оптимально разделять кластеры элементов точечного света, каждый из которых модулирован с помощью своего собственного уникального сигнала.
В соответствии с вариантом осуществления системы обнаружения света, форма точечных источников света меняется посредством использования анизотропного оптического элемента, например цилиндрической линзы, которая растягивает каждую точечную форму в одном доминирующем направлении, или светорассеивающий элемент, который рассеивает каждую точечную форму в большую пространственную зону в захваченном изображении. Когда направление растяжения выбрано в вертикальном направлении, то большой пространственный разброс обеспечивает большее временное окно, показывающее фрагмент с большим количеством кодовой информации. Другими приемлемыми оптическими элементами могут быть диффузионные элементы, дифракционные решетки и линзы кодирования волнового фронта. Использование экземпляров по линиям выходного светового сигнала системы освещения в соответствии с настоящей концепцией изобретения обладает различными преимуществами для обнаружения сигнала, которые могут быть использованы в средстве обработки при анализе данных изображения. Горизонтальный разброс позволяет использовать накопление нескольких значений пикселя вдоль строки изображения, так что улучшается отношение сигнала к шуму восстановленного сигнала, и может быть сдержаны помехи из-за неоднородного фона.
В случае, когда требуется восстановление нормального изображения, без артефактов модулированного света, то относительно простые операции требуются для удаления помех, аналогичные процессу удаления чересстрочной развертки, который обычно применяется при преобразовании видео форматов. Удаление чересстрочной развертки используется для создания отсутствующих строк изображения в чересстрочной видеопоследовательности, чтобы создать прогрессивную видеопоследовательность.
В варианте применения к синтезу проекции, как упоминалось выше, обработка изображения может изолировать разные световые вклады и воссоздавать отдельные изображения без помех модуляции.
В целом, существует баланс между нежелательным восприятием модуляции света людьми, нежелательной видимостью сигнала в изображениях камеры и обнаружительной способностью с помощью камер. Поскольку нежелательное восприятие человеком, как правило, преобладает, то первый набор условий накладывается на способ и характеристики модуляции света. Для того чтобы гарантировать получение изображения камеры без артефактов, модуляция должна выбираться таким образом, чтобы вызывать изменение значений пикселя в каждом захваченном изображении в рамках размера шага квантования значений пикселя, которые, как правило, находятся в диапазоне от 0 до 255. Упомянутое накопление нескольких пикселей вдоль строки известно для того, чтобы предоставить возможность восстановления модулирующего сигнала.
Идентификация отдельных ламп, как впрочем, и перенос других специфичных для лампы данных, может быть основана как на непрерывно-значной, так и на бинарной схемах модуляции.
Разделение разных ламп (в данном контексте разных ламп) может быть основано на назначении разных частот модуляции, или комбинаций частот, каждой лампе. Повторяющаяся природа модуляции состоит в том, что небольших фрагментов сигнала достаточно для однозначного разделения разных каналов данных, при условии, что количество разных уникальных кодов идентификатора источника света может быть относительно небольшой. В случае, когда разные световые вклады пространственно пересекаются в датчике, то данный способ также может обеспечить достаточную ортогональность для разделения расположенных друг над другом сигналов.
Вместо этого, в случае, когда количество разных кодов идентификатора источника света большое и в частности, когда каждый источник света передает дополнительные данные, которые медленно меняются с течением времени (например, температуру, часы горения), то, как правило, более приемлем перенос цифровых данных. В случае, когда разные световые вклады накладываются, также способ цифровой модуляции должен обеспечивать достаточную ортогональность, чтобы гарантировать разделение каналов, как для синхронных, так и асинхронных источников света.
Чтобы разрешить обнаружение посредством камер с прокручивающимся затвором, как впрочем и посредством точечных детекторов (например, фотодиодов), возможно применение комбинации различных схем модуляции. Из-за относительно низкочастотной (до 10 кГц) природы основанного на камерах обнаружения оно, как правило, нечувствительно к высокочастотным (до 10 МГц) модуляциям, которые тем не менее могут восприниматься фотодиодами. Такая гибридная схема модуляции света позволяет реализовать одновременную передачу небольшого объема данных основанным на камерах датчикам и больших объемов данных точечным датчикам.
В приведенном выше описании, концепция изобретения описывается со ссылкой на, но не должна ограничиваться, применение недорогих камер для обнаружения источников кодированного света. В рамках ограничений недорогих камер, как части существующих изделий (подобных интеллектуальным телефонам), были представлены различные меры для улучшения обнаружения (короткое время экспонирования, преднамеренная расфокусировка). Поскольку датчики с прокручивающимся затвором продолжают оставаться экономически эффективными в сравнении с датчиками с глобальным затвором, то индивидуальные камеры могут быть сделаны частью самой системы освещения, либо в качестве чувствительного элемента в переносном устройстве, либо как части постоянной системы обнаружения света. В этих случаях также были представлены другие меры для улучшения обнаружения (кодированные апертуры).
Выше были описаны варианты осуществления системы обнаружения света в соответствии с настоящим изобретением, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Они должны рассматриваться лишь как не накладывающие ограничений примеры. Как понятно специалисту в соответствующей области, возможно наличие множества модификаций и альтернативных вариантов осуществления в рамках объема изобретения.
Следует отметить, что в рамках данного документа, и в частности применительно к прилагаемой формуле изобретения, слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а формы слов в единственном числе не исключают множества, которое само по себе будет очевидно специалисту в соответствующей области.

Claims (13)

1. Система обнаружения света, содержащая:
камеру (220) с прокручивающимся затвором, выполненную с возможностью получения, по меньшей мере, одного изображения сцены, которая освещается системой (110) освещения, содержащей, по меньшей мере, первый источник (111, 112, 113) света, обеспечивающий световой вклад, содержащий первый вложенный код (ID#1, ID#2, ID#3), излучаемый в качестве временной последовательности модуляций в характеристиках излучаемого света, при этом упомянутое изображение содержит матрицу пикселей, причем каждый пиксель представляет собой интенсивность суммарного светового выхода упомянутой системы освещения в разных физических позициях в пределах сцены, и при этом упомянутое изображение получают в качестве множества сдвинутых по времени экземпляров линии, каждый из которых содержит экземпляр упомянутой временной последовательности модуляций первого вложенного кода; и
модуль (230) обработки, выполненный с возможностью определения упомянутого первого вложенного кода из пространственной картины модуляций.
2. Система обнаружения света по п. 1, в которой упомянутый модуль обработки выполнен с возможностью определения первого вложенного кода на основании комбинации значений пикселя вдоль каждого экземпляра линии.
3. Система обнаружения света по п. 1 или 2, в которой упомянутая комбинация значений пикселя вдоль экземпляров линии
ограничивается, по меньшей мере, одной предварительно определенной подзоной упомянутого полученного изображения.
4. Система обнаружения света по п. 3, в которой выбор упомянутой предварительно определенной подзоны выполняется посредством свертывания упомянутого изображения с помощью фильтра с ядром фильтра, при этом ядро фильтра выполнено с возможностью сопоставления вероятной пространственной картины модуляций, связанной с упомянутым первым вложенным кодом.
5. Система обнаружения света по п. 1 или 2, в которой упомянутая камера с прокручивающимся затвором содержит датчик изображения, содержащий матрицу пикселей, комплементарные группы пикселей которой считываются в разные моменты времени.
6. Система обнаружения света по п. 5, в которой каждая комплементарная группа пикселей составляет строку пикселей упомянутой матрицы пикселей датчика изображения.
7. Система обнаружения света по п. 6, в которой упомянутое считывание в разные моменты времени строк пикселей происходит в пространственно монотонной очередности, так что смежные моменты времени соответствуют пространственно смежным строкам пикселей.
8. Система обнаружения света по п. 1 или 2, дополнительно выполненная с возможностью обнаружения и анализа полученного изображения, содержащего вклады от множества источников света, при этом каждый световой вклад соответствующего источника света содержит вложенный уникальный код, излучаемый в качестве временных последовательностей модуляций в характеристиках излучаемого света.
9. Система обнаружения света по п. 1 или 2, дополнительно содержащая оптическую систему для обеспечения расфокусировки упомянутого полученного изображения.
10. Система обнаружения света по п. 1 или 2, дополнительно выполненная с возможностью обнаружения и анализа полученного изображения, содержащего вклады от множества источников света, при этом каждый световой вклад соответствующего источника света содержит вложенный уникальный код, излучаемый в качестве временных последовательностей модуляций в характеристиках излучаемого света и,
дополнительно содержащая оптическую систему для обеспечения расфокусирования полученного изображения, при этом указанная оптическая система содержит элемент апертурной маски для обеспечения картины в упомянутом расфокусированном полученном изображении.
11. Система обнаружения света по п. 10, в которой пространственная форма упомянутого элемента апертурной маски выбирается для пространственного разделения световых вкладов, происходящих от разных источников света.
12. Система обнаружения света по п. 1 или 2, в которой упомянутый вложенный код передается повторяющимся образом, являясь одним из следующего: непрерывным повторяющимся потоком данных, пакетированным потоком данных с пакетами через постоянные интервалы и пакетированным потоком данных с пакетами через непостоянные интервалы.
13. Система обнаружения света по п. 1 или 2, в которой характеристиками излучаемого света является одно из следующего:
модуляция интенсивности и модуляция цвета.
RU2013146941/07A 2011-03-22 2012-03-22 Система и способ обнаружения света RU2589721C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11159149.1 2011-03-22
EP11159149A EP2503852A1 (en) 2011-03-22 2011-03-22 Light detection system and method
PCT/IB2012/051370 WO2012127439A1 (en) 2011-03-22 2012-03-22 Light detection system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013146941A RU2013146941A (ru) 2015-04-27
RU2589721C2 true RU2589721C2 (ru) 2016-07-10

Family

ID=44511766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013146941/07A RU2589721C2 (ru) 2011-03-22 2012-03-22 Система и способ обнаружения света

Country Status (12)

Country Link
US (2) US9379814B2 (ru)
EP (3) EP2503852A1 (ru)
JP (2) JP6023166B2 (ru)
KR (1) KR20140023935A (ru)
CN (1) CN103430626B (ru)
BR (1) BR112013023965A2 (ru)
DK (2) DK3107356T3 (ru)
ES (2) ES2608831T3 (ru)
MX (1) MX2013010660A (ru)
PL (1) PL2689638T3 (ru)
RU (1) RU2589721C2 (ru)
WO (1) WO2012127439A1 (ru)

Families Citing this family (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9008315B2 (en) 2012-01-20 2015-04-14 Digimarc Corporation Shared secret arrangements and optical data transfer
US8879735B2 (en) 2012-01-20 2014-11-04 Digimarc Corporation Shared secret arrangements and optical data transfer
US8819172B2 (en) 2010-11-04 2014-08-26 Digimarc Corporation Smartphone-based methods and systems
US9418115B2 (en) 2011-07-26 2016-08-16 Abl Ip Holding Llc Location-based mobile services and applications
US9787397B2 (en) 2011-07-26 2017-10-10 Abl Ip Holding Llc Self identifying modulated light source
US9723676B2 (en) 2011-07-26 2017-08-01 Abl Ip Holding Llc Method and system for modifying a beacon light source for use in a light based positioning system
US8334898B1 (en) 2011-07-26 2012-12-18 ByteLight, Inc. Method and system for configuring an imaging device for the reception of digital pulse recognition information
US8416290B2 (en) 2011-07-26 2013-04-09 ByteLight, Inc. Method and system for digital pulse recognition demodulation
US9444547B2 (en) 2011-07-26 2016-09-13 Abl Ip Holding Llc Self-identifying one-way authentication method using optical signals
US8994799B2 (en) 2011-07-26 2015-03-31 ByteLight, Inc. Method and system for determining the position of a device in a light based positioning system using locally stored maps
US9287976B2 (en) 2011-07-26 2016-03-15 Abl Ip Holding Llc Independent beacon based light position system
US8248467B1 (en) 2011-07-26 2012-08-21 ByteLight, Inc. Light positioning system using digital pulse recognition
WO2013043393A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Digimarc Corporation Context-based smartphone sensor logic
US9363857B2 (en) 2012-01-17 2016-06-07 Koninklijke Philips N.V. Modulation of light emitted by a lighting device, using plurality of different modulation periods
PT2858269T (pt) 2012-05-24 2018-05-28 Panasonic Ip Corp America Método de comunicação de informações
CN104620519B (zh) * 2012-09-10 2017-03-08 皇家飞利浦有限公司 光检测系统和方法
US8988574B2 (en) 2012-12-27 2015-03-24 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method for obtaining information using bright line image
US10530486B2 (en) 2012-12-27 2020-01-07 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Transmitting method, transmitting apparatus, and program
US10303945B2 (en) 2012-12-27 2019-05-28 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Display method and display apparatus
US9560284B2 (en) 2012-12-27 2017-01-31 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method for obtaining information specified by striped pattern of bright lines
SG11201504978WA (en) * 2012-12-27 2015-07-30 Panasonic Ip Corp America Information communication method
US9087349B2 (en) 2012-12-27 2015-07-21 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method
US9008352B2 (en) 2012-12-27 2015-04-14 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Video display method
US8922666B2 (en) 2012-12-27 2014-12-30 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method
CN107395977B (zh) * 2012-12-27 2019-12-17 松下电器（美国）知识产权公司 信息通信方法
CN104956609B (zh) 2012-12-27 2017-11-24 松下电器（美国）知识产权公司 信息通信方法和信息通信装置
US9088360B2 (en) 2012-12-27 2015-07-21 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method
EP2940889B1 (en) 2012-12-27 2019-07-31 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Visible-light-communication-signal display method and display device
US9252878B2 (en) 2012-12-27 2016-02-02 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method
JP6328060B2 (ja) 2012-12-27 2018-05-23 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 表示方法
US10951310B2 (en) 2012-12-27 2021-03-16 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Communication method, communication device, and transmitter
US10523876B2 (en) 2012-12-27 2019-12-31 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information communication method
HK1247483A1 (zh) * 2012-12-27 2018-09-21 松下電器（美國）知識產權公司 信息通信方法
EP2940892B1 (en) * 2012-12-27 2020-08-19 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Information communication method
JP6970146B2 (ja) * 2012-12-27 2021-11-24 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America プログラム、制御方法、および情報通信装置
SG11201400469SA (en) 2012-12-27 2014-06-27 Panasonic Corp Information communication method
US9608725B2 (en) 2012-12-27 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Information processing program, reception program, and information processing apparatus
US9608727B2 (en) 2012-12-27 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Switched pixel visible light transmitting method, apparatus and program
US20150355829A1 (en) 2013-01-11 2015-12-10 Koninklijke Philips N.V. Enabling a user to control coded light sources
US9037001B2 (en) * 2013-03-14 2015-05-19 Qualcomm Incorporated Method and apparatus of decoding low-rate visible light communication signals
CN105210454B (zh) 2013-05-16 2018-06-08 飞利浦灯具控股公司 环境照明系统的基于相机的校准
RU2666819C2 (ru) * 2013-05-24 2018-09-12 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Обнаружение кодированного света
JP6183802B2 (ja) * 2013-06-04 2017-08-23 ユニバーリンク株式会社 可視光受信方法及びその装置
US9705600B1 (en) 2013-06-05 2017-07-11 Abl Ip Holding Llc Method and system for optical communication
EP3025442B1 (en) 2013-07-23 2018-04-25 Philips Lighting Holding B.V. Modulation of coded light components
RU2658289C2 (ru) 2013-08-08 2018-06-20 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Детектирование света
WO2015075937A1 (ja) 2013-11-22 2015-05-28 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 情報処理プログラム、受信プログラムおよび情報処理装置
EP3075106A4 (en) 2013-11-25 2017-06-14 ABL IP Holding LLC System and method for communication with a mobile device via a positioning system including rf communication devices and modulated beacon light sources
US20150311977A1 (en) * 2013-12-16 2015-10-29 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for configuring an image sensor for decoding high frequency visible light communication signals
US9240839B2 (en) 2014-01-07 2016-01-19 Nokia Corporation Transmitting data to a rolling shutter sensor array via a light emitter array
WO2015104187A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Koninklijke Philips N.V. Detecting coded light
CA2879598A1 (en) * 2014-01-26 2015-07-26 Matthew S. Muller Periodic fringe imaging with structured pattern illumination and electronic rolling shutter detection
JP6336286B2 (ja) * 2014-01-31 2018-06-06 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法および撮像装置を有する撮影装置
US9311639B2 (en) 2014-02-11 2016-04-12 Digimarc Corporation Methods, apparatus and arrangements for device to device communication
US10298326B2 (en) * 2014-02-14 2019-05-21 Signify Holding B.V. Coded light
EP3105999B1 (en) * 2014-02-14 2020-08-05 Signify Holding B.V. Coded light
US20160359558A1 (en) * 2014-02-14 2016-12-08 Philips Lighting Holding B.V. Signaling using idle period for coded light
US10009099B2 (en) * 2014-03-29 2018-06-26 Intel Corporation Techniques for communication with body-carried devices
US10070067B2 (en) 2014-04-15 2018-09-04 Sony Corporation Systems, methods, and media for extracting information and a display image from two captured images
JP2017518693A (ja) * 2014-05-12 2017-07-06 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 符号化された光の検出
CN106663213A (zh) * 2014-05-12 2017-05-10 飞利浦灯具控股公司 编码光的检测
WO2015173001A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Koninklijke Philips N.V. Verification of images captured using a timestamp decoded from illumination from a modulated light source
EP3158833B1 (en) 2014-06-19 2018-10-10 Philips Lighting Holding B.V. High-dynamic-range coded light detection
NL1040869B1 (en) * 2014-06-27 2016-06-08 Eldolab Holding Bv A method for driving a light source, a driver system to drive a light source and a luminaire comprising said light source and driver system.
CN104092953B (zh) * 2014-07-10 2018-09-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 调光控制方法和装置及具有拍照功能的设备
EP3205184A1 (en) * 2014-10-09 2017-08-16 Philips Lighting Holding B.V. Optically powered lighting system
EP3220558B1 (en) 2014-11-14 2019-03-06 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Reproduction method, reproduction device and program
US10368414B2 (en) 2015-05-26 2019-07-30 Signify Holding B.V. Determining the position of a portable device relative to a luminaire
CN105245761B (zh) * 2015-09-30 2018-08-24 温州医科大学 单次快照多频解调方法
EP3357012A1 (en) 2015-10-02 2018-08-08 Philips Lighting Holding B.V. Camera based location commissioning of electronic shelf labels
KR20180080124A (ko) 2015-11-06 2018-07-11 파나소닉 인텔렉츄얼 프로퍼티 코포레이션 오브 아메리카 가시광 신호의 생성 방법, 신호 생성 장치 및 프로그램
CN107466477B (zh) 2015-11-12 2021-08-10 松下电器（美国）知识产权公司 显示方法、计算机可读取记录介质以及显示装置
WO2017104666A1 (ja) 2015-12-17 2017-06-22 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 表示方法および表示装置
US9930320B2 (en) * 2016-05-04 2018-03-27 Apple Inc. Resolving three dimensional spatial information using time-shared structured lighting that embeds digital communication
US10637575B2 (en) * 2016-05-25 2020-04-28 Wisconsin Alumni Research Foundation Spatial location indoors using standard fluorescent fixtures
EP3488667A1 (en) * 2016-07-21 2019-05-29 Signify Holding B.V. Lamp with coded light functionality
US20180098215A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Richard D. Roberts Data processing and authentication of light communication sources
US10345681B2 (en) * 2016-10-17 2019-07-09 Nokia Of America Corporation Compressive imaging using structured illumination
CN110114988B (zh) 2016-11-10 2021-09-07 松下电器（美国）知识产权公司 发送方法、发送装置及记录介质
TWI620420B (zh) * 2016-12-02 2018-04-01 財團法人資訊工業策進會 可見光通訊系統及方法
JP6705411B2 (ja) * 2017-03-28 2020-06-03 カシオ計算機株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
EP3627812B1 (en) * 2017-05-17 2021-11-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Video recording apparatus and video recording verification system, and video recording method and video verification method
TWI647976B (zh) * 2017-08-24 2019-01-11 財團法人工業技術研究院 照明控制系統及照明控制方法
JP6928663B2 (ja) * 2017-09-20 2021-09-01 富士フイルム株式会社 撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラム
US11067265B2 (en) * 2017-10-26 2021-07-20 Racepoint Energy, LLC Intelligent lighting control system method for mapping light circuits
CN109936694B (zh) * 2017-12-19 2020-12-11 陕西外号信息技术有限公司 包含参考光源的光通信装置及相应的信息传输和接收方法
JP6657344B1 (ja) * 2018-08-27 2020-03-04 哲理 園田 情報伝達システム
DE102018006988B3 (de) 2018-09-04 2019-08-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System und Verfahren zum Betreiben dieses Systems, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit und eine zweite Kommunikationseinheit
JP7122691B2 (ja) * 2018-09-27 2022-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明制御方法、及び、照明システム
US11632173B2 (en) * 2019-02-18 2023-04-18 Signify Holding B.V. Method and system for communicating via light signals
IT201900006400A1 (it) 2019-04-26 2020-10-26 Tci Telecomunicazioni Italia S R L Procedimento e sistema di localizzazione utilizzanti luce codificata
US11893668B2 (en) 2021-03-31 2024-02-06 Leica Camera Ag Imaging system and method for generating a final digital image via applying a profile to image information
WO2024062617A1 (ja) * 2022-09-22 2024-03-28 株式会社センチュリーアークス 光通信システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2249925C2 (ru) * 2003-03-27 2005-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Электронгарантсервис" Устройство управления освещением
US20050248299A1 (en) * 2003-11-20 2005-11-10 Color Kinetics Incorporated Light system manager
WO2010146519A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system and method with improved snr

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004180187A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Hitachi Ltd 空間分割赤外線通信システム
JP4268891B2 (ja) * 2004-02-27 2009-05-27 京セラ株式会社 撮像装置およびその画像生成方法
WO2006098955A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-21 Hand Held Products, Inc. Bar code reading device with global electronic shutter control
CN101164382B (zh) * 2005-04-22 2012-12-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 照明控制
WO2007125447A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Petrus Christiaan Gouws A welder's tool with first spanner formation for opening and closing of gas supply and a pivotally mounted divider
WO2007125477A2 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Koninklijke Philips Electronics N. V. Illumination copy and paste operation using light-wave identification
JP2008011284A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Fujitsu Ltd 画像処理回路、撮像回路および電子機器
US7667740B2 (en) 2006-07-28 2010-02-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Elimination of modulated light effects in rolling shutter CMOS sensor images
JP4831760B2 (ja) * 2007-03-29 2011-12-07 日本放送協会 ３次元情報検出方法及びその装置
DE112007003452T5 (de) * 2007-04-18 2010-04-08 Opticon Inc. Verfahren und Gerät zum Abbilden eines sich bewegenden Objekts
CA2684603A1 (en) * 2007-04-23 2008-11-06 California Institute Of Technology An aperture system with spatially-biased apertures for 3d defocusing-based imaging
ES2357086T3 (es) * 2007-07-18 2011-04-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Procedimiento para procesar luz en una estructura y sistema de iluminación.
ATE540558T1 (de) * 2007-09-26 2012-01-15 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren und vorrichtung zur datenübertragung mit hilfe einer lichtquelle
US7866557B2 (en) * 2007-09-27 2011-01-11 Symbol Technologies, Inc. Imaging-based bar code reader utilizing modified rolling shutter operation
JP4998232B2 (ja) * 2007-11-27 2012-08-15 セイコーエプソン株式会社 撮像装置及び映像記録装置
WO2009093161A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Remote control device for lighting systems
WO2009136312A1 (en) * 2008-05-06 2009-11-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light module, illumination system and method incorporating data in light emitted
BRPI0908330B1 (pt) * 2008-05-06 2019-05-14 Philips Lighting Holding B.V. Sistema de iluminação, módulo luminoso e método para o processamento da luz que origina de um sistema de iluminação em uma estrutura.
US7969297B2 (en) * 2008-05-14 2011-06-28 Sony Ericsson Mobile Communications Ab System and method for determining positioning information via modulated light
US10735094B2 (en) * 2008-06-11 2020-08-04 Signify Holding B.V. Optical receiver for an illumination system
US7815120B2 (en) * 2008-12-12 2010-10-19 Symbol Technologies, Inc. Electronic shutter for a dual-mode imager
JP5523482B2 (ja) * 2009-03-13 2014-06-18 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ データシンボルを輝度出力に埋め込む照明装置及び方法
JP5271838B2 (ja) * 2009-07-30 2013-08-21 浜松ホトニクス株式会社 点滅信号検出装置
RU2557802C2 (ru) 2010-01-15 2015-07-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Детектирование данных для передачи данных в видимом свете, используя датчик обычной камеры
EP2524575B1 (en) 2010-01-15 2019-05-08 Signify Holding B.V. Method and system for 2d detection of localized light contributions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2249925C2 (ru) * 2003-03-27 2005-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Электронгарантсервис" Устройство управления освещением
US20050248299A1 (en) * 2003-11-20 2005-11-10 Color Kinetics Incorporated Light system manager
WO2010146519A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system and method with improved snr

Also Published As

Publication number Publication date
EP3107356A1 (en) 2016-12-21
US20140314420A1 (en) 2014-10-23
US9871586B2 (en) 2018-01-16
ES2608831T3 (es) 2017-04-17
US9379814B2 (en) 2016-06-28
EP2689638B1 (en) 2016-10-26
CN103430626B (zh) 2015-05-20
WO2012127439A1 (en) 2012-09-27
EP2689638A1 (en) 2014-01-29
ES2677550T3 (es) 2018-08-03
CN103430626A (zh) 2013-12-04
US20160134368A1 (en) 2016-05-12
JP6023166B2 (ja) 2016-11-09
EP3107356B1 (en) 2018-05-16
BR112013023965A2 (pt) 2016-12-13
DK3107356T3 (en) 2018-07-23
KR20140023935A (ko) 2014-02-27
JP2017063430A (ja) 2017-03-30
DK2689638T3 (en) 2017-02-06
PL2689638T3 (pl) 2017-05-31
MX2013010660A (es) 2013-10-28
JP6291008B2 (ja) 2018-03-14
EP2503852A1 (en) 2012-09-26
RU2013146941A (ru) 2015-04-27
JP2014515892A (ja) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2589721C2 (ru) Система и способ обнаружения света
EP2893651B1 (en) Light detection system and method
US9847976B2 (en) Shared secret arrangements and optical data transfer
RU2557802C2 (ru) Детектирование данных для передачи данных в видимом свете, используя датчик обычной камеры
US10432215B2 (en) Optical camera communication apparatus and method
EP2805439A1 (en) Shared secret arrangements and optical data transfer
US20170170906A1 (en) Coded light symbol encoding
CN111052633B (zh) 利用滚动快门照相机来检测编码光
EP3086487A1 (en) Visible light receiving method
CN109586791B (zh) 一种可见光通信方法及装置
EP3560113A1 (en) Detecting coded light
RU2639144C1 (ru) Способ рекурсивной фильтрации видеосигнала

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170523