TWI650962B - 光通訊系統及其方法、傳送裝置、接收裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種光通訊系統及其方法、傳送裝置、接收裝置,包括:傳送裝置,可依據至少一編碼訊息產生控制訊號,以驅動發光裝置作動;以及接收裝置,透過影像擷取模組擷取發光裝置作動時之複數個影像,並對複數個影像進行解碼後,可取得該編碼訊息。
Description
本發明係有關一種光訊號編解碼技術,尤指一種光通訊系統及其方法、傳送裝置、接收裝置。
現今科技之進步,使得智慧型手機已成為人人不可或缺的產品之一,且現已發展出數種通過智慧型手機進行互動之技術,例如透過QR code、NFC、Beacon等應用技術,使人們只要手持智慧型手機,可即刻取得QR code、NFC、Beacon等互動介面所欲傳遞例如導覽、商品資訊等訊息。
然而,上述互動技術仍有其不便之處。例如QR code必須近距離拍攝及辨識才能取得資訊,如果QR code被人群遮蔽時,就無法有效進行拍攝及辨識。又例如NFC必須近距離才能讀取訊號,如果NFC訊號被人群遮蔽時,同樣也無法有效讀取訊號。再者,例如Beacon之藍芽技術,在同時使用多組藍芽裝置時推播,資訊來源易混淆不清,且藍芽技術之無線訊號無法穿透人群或被反射,故會造成訊號漂移。
因此,亟須一種新穎技術,以克服上述課題之一。
本發明之一目的在於提供一種光通訊系統,包括:發光裝置,用以照明與發送一通訊訊息。傳送裝置,包括:編碼模組,用以依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;光信號產生模組,用以依據該編碼訊息產生一控制訊號;及光驅動模組,用以依據該控制訊號驅動該發光裝置作動以發送該通訊訊息。接收裝置,包括:影像擷取模組,用以於該發光裝置作動時之一時間區間內擷取一影像流,其中,該影像流包含該複數個影像;及影像解碼模組,用以處理該複數個影像以取得該複數個頻率碼。
本發明之再一目的在於提供一種光通訊傳送裝置,包括:發光裝置,用以照明與發送通訊訊息;編碼模組,用以依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;光信號產生模組,用以依據該編碼訊息產生一控制訊號;以及光驅動模組,用以依據該控制訊號驅動該發光裝置作動以發送該通訊訊息。
本發明之又一目的在於提供一種光通訊接收裝置,包括:影像擷取模組,用以於一發光裝置作動時之一時間區間內擷取一影像流,其中,該影像流包含該複數個影像;及影像解碼模組,用以處理該複數個影像以取得包含複數
個頻率碼之編碼訊息,其中,該複數個頻率碼分別對應複數個頻率值。
本發明之又一目的在於提供一種光通訊方法,包括:依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息並產生控制訊號,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;依據該控制訊號驅動一發光裝置作動以發送一通訊訊息;擷取該發光裝置作動時之一時間區間內之一影像流,其中,該影像流包含該複數個影像;處理該複數個影像以取得該複數個頻率碼。
1‧‧‧光通訊系統
11‧‧‧傳送裝置
111‧‧‧輸出入模組
112‧‧‧編碼模組
113‧‧‧光信號產生模組
114‧‧‧光驅動模組
12‧‧‧接收裝置
121‧‧‧影像擷取模組
122‧‧‧影像解碼模組
123‧‧‧影像處理模組
124‧‧‧分類模組
125‧‧‧輸出入模組
126‧‧‧使用者顯示模組
13‧‧‧雲端伺服器
131‧‧‧資料庫
132‧‧‧雲端資料輸入模組
133‧‧‧查詢模組
134‧‧‧雲端資料輸出模組
14‧‧‧發光裝置
2‧‧‧頻率碼之一維矩陣
21‧‧‧第一位頻率碼
22‧‧‧第二位頻率碼
23‧‧‧第三位頻率碼
24‧‧‧第四位頻率碼
3‧‧‧幀幅
31、32、33、34‧‧‧曝光區段
4‧‧‧影像流
41、42、43、44、45‧‧‧影像
411‧‧‧亮條紋
412‧‧‧暗條紋
50‧‧‧圖案影像
51‧‧‧圖樣
52‧‧‧波峰
53‧‧‧波谷
60、60'‧‧‧經二值化影像
61‧‧‧第一種頻率寬度
62‧‧‧第二種頻率寬度
63‧‧‧切割點
64‧‧‧頻率寬度
70‧‧‧序列
71、72、73、74、75、76、77、78‧‧‧寬度值
S11~S14‧‧‧步驟
Tms‧‧‧單位時間
第1圖係為本發明一實施例之光通訊系統之架構示意圖;第2圖係為本發明一實施例之光通訊方法之步驟流程圖;第3圖係為本發明一實施例之光通訊傳送裝置所輸出之頻率碼之一維矩陣形式示意圖;第4圖為本發明一實施例之光通訊接收裝置中影像擷取模組曝光方式示意圖;第5圖為本發明一實施例之光通訊接收裝置中影像擷取模組所擷取之影像流示意圖;第6圖為本發明一實施例之光通訊接收裝置中影像處理模組進行二值化之示意圖;第7圖為本發明一實施例之光通訊接收裝置中影像處理模組針對經二值化影像進行切割之示意圖;以及
第8圖為本發明一實施例之光通訊接收裝置中分類模組對包含複數個寬度值之序列順序進行分類之示意圖。
以下藉由特定之具體實施例加以說明本發明之各實施方式,而熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之各實施例的內容輕易地瞭解本發明。
第1圖係為本發明一實施例之光通訊系統1之架構示意圖。請參閱第1圖,本發明之光通訊系統1包括傳送裝置11及接收裝置12。該傳送裝置11包括輸出入模組111、編碼模組112、光信號產生模組113以及光驅動模組114。該接收裝置12包括影像擷取模組121、影像解碼模組122、影像處理模組123、分類模組124、輸出入模組125以及使用者顯示模組126。
於一實施例中,輸出入模組111可為一輸入/輸出(IO)電路,用以為編碼模組112更新韌體,例如直接將程式燒錄至編碼模組112中而不須外加如JTAGE電路,而輸出入模組111亦可用以接收通訊資料,並將其輸入至編碼模組112中,輸出入模組111例如可透過其他的通訊收發元件或電路來實現,如USB、BT、WiFi、Ethernet、RS232等介面,本發明並不以此為限。
於一實施例中,編碼模組112以及光信號產生模組113可對應為一韌體執行電路,例如透過一處理器執行韌體內的程式碼,而光驅動模組114可對應為一LED驅動電路,用以接收光信號產生模組113的信號後驅動一發光裝置
14。在本實施例中,LED驅動電路具備抗突波及過電壓保護機制,可適用於DC寬電壓範圍。
於本實施例中,發光裝置14用以照明與發送一通訊訊息,其可為一般照明用LED燈具、廣告用LED燈箱、展覽用LED燈具、LED顯示器等,本發明亦並不以此為限。
在本實施例中,編碼模組112係用以依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈。於一實施例中,該編碼模組112可依據預設儲存之通訊資料,或透過輸出入(IO)模組111所輸入之通訊資料,來輸出該編碼訊息。於一實施例中,編碼訊息所包含之複數個頻率碼係分別對應至複數個頻率值。詳言之,頻率碼可由例如1、2、3等數字或其他文字所組成,且編碼訊息可為一位頻率碼或多位頻率碼所組成,每一位頻率碼可分別對應不同頻率值。本發明並不限制頻率碼之個數。
舉例而言,編碼模組112可儲存有如下表1所示之查找表(lookup table),查找表係可例如儲存於一與編碼模組112耦接之記憶體,或直接儲存於編碼模組112內。本發明並不限制各頻率碼所對應之頻率值,各頻率碼可分別對應不同之頻率值,表1僅為示例。
如第3圖所示,編碼模組112可依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,例如輸出依一編碼序列分佈之複數個頻率碼之一維矩陣2。頻率碼之一維矩陣2可包括由第一位頻率碼21、第二位頻率碼22、第三位頻率碼23及第四位頻率碼24所組成之複數筆傳遞資料,以上述編碼訊息為0123作示例,頻率碼之一維矩陣2具體內容即為01230123…,而每一位頻率碼則依據上述查找表分別對應不同的頻率值,故編碼模組112即可依據此頻率碼之一維矩陣2,依序輸出對應頻率碼之一維矩陣2各位頻率碼所對應之複數個頻率值。
光信號產生模組113用以依據該編碼訊息來產生控制訊號。光信號產生模組113所產生之控制訊號由複數個頻率值之脈波訊號所組成,該複數個頻率值之脈波訊號的複數個頻率值關聯於編碼訊息所包含之複數個頻率碼。於一實施例中,控制訊號為頻率偏移調變(Frequency-Shift Keying,FSK)訊號。
光驅動模組114則用以依據該控制訊號驅動該發光裝置14作動以發送該通訊訊息。其中,控制訊號中的脈波訊號的占空比(duty-ratio)會關聯於發光裝置14的發光亮度。所以,於另一實施例中,光信號產生模組113在接收編碼模組112所輸出之編碼訊息後,可先經一計算亮度平
均值之演算方法,再經調變以產生控制訊號。以下詳述該計算亮度平均值之演算方法。
以上述編碼訊息為4位頻率碼及各位頻率碼所對應之頻率值為例,編碼訊息之第一位頻率碼21對應之頻率值為800Hz,照度為500lux;編碼訊息之第二位頻率碼22對應之頻率值為290Hz,照度為1501ux;編碼訊息之第三位頻率碼23對應之頻率值為380Hz,照度為250lux;編碼訊息之第四位頻率碼24對應之頻率值為275Hz,照度為100lux。
首先,計算出各複數個頻率值所對應之亮度之平均值(例如上述可計算出亮度之平均值為約250lux),接著可依據此平均值調整各複數個頻率值所對應之控制訊號中的脈波訊號的占空比(duty-ratio)中開與關之時間比率。於一實施例中,針對第一位頻率碼21對應之頻率值的占空比,從對稱占空比調整為不對稱占空比,例如從代表開、關各50%之占空比調整為代表開30%、關70%之占空比。另對於第二位頻率碼22所對應之頻率值的占空比,可調整為代表開60%、關40%之占空比;對於第三位頻率碼23所對應之頻率值的開50%、關50%之占空比不調整;對於第四位頻率碼24所對應之頻率值的占空比,可調整為代表開70%、關30%之占空比。經此調整後所產生的控制訊號,可使後續光驅動模組114依據控制訊號驅動發光裝置14作動時,發光裝置14所發出的光之亮度能夠均勻。亦即,不同頻率值之間輸出的lux值可趨近於一致,使發光裝置
14可維持照明亮度的一致性。
於一實施例中,如第3圖所示,在編碼模組112可依據預設儲存之通訊資料或使用輸出入(IO)模組111所輸入之通訊資料依序輸出頻率碼之一維矩陣2中,第一、第二、第三、第四位頻率碼21、22、23、24的單位時間皆為一致(例如為Tms),故光信號產生模組113所產生之控制訊號中,對應各頻率值的單位時間亦固定。
發光裝置14受傳送裝置11中光驅動模組114所驅動後,所發出或反射之光可由接收裝置12接收並進一步處理。於一實施例中,接收裝置12可為智慧型手機或平板等行動裝置,接收裝置12中的影像擷取模組121可為具有滾動式快門(rolling shutter)之相機,影像擷取模組121用以於發光裝置14作動時之一時間區間內擷取一影像流(image stream)4,其中,該影像流4包含複數個影像41、42、43、44、45,如第5圖所示,且各影像41、42、43、44、45可分別代表1幀幅(1 frame),且各影像41、42、43、44、45在時間上可能為不連續,即各影像41、42、43、44、45之間會存有一空白時間,此為CMOS之曝光特性所導致。
於一實施例中,影像擷取模組121在擷取複數個影像時,可搭配感興趣區域(Region of Interest,ROI)來決定該複數個影像。例如,拍攝之複數個影像幀幅中,檢查一幀幅中存在發光裝置14所發出或反射之光,然後進行該發出或反射之光的影像辨識與解碼。
由於影像擷取模組121為滾動式快門之相機,因此,如第4圖所示,每一幀幅3在一單位時間(例如為六十分之一秒)內曝光時,影像擷取模組121為以一行一行之方式進行曝光,即每一幀幅3會有多個曝光區段31、32、33、34。當發光裝置14快速切換開、關狀態時,如第5圖所示,影像擷取模組121所擷取到的複數個影像41、42、43、44、45將有亮條紋411、暗條紋412的產生,且隨著發光裝置14根據不同頻率值所發出的光,複數個影像41、42、43、44、45中亮條紋411、暗條紋412亦會有寬度上的差異。接收裝置12可依據此差異,反推出發光裝置14所發出之光對應之不同頻率值,進而找出此不同頻率值所對應之識別碼為何。以下將進一步說明此一解碼機制。
首先須說明者,接收裝置12包括影像擷取模組121、影像解碼模組122、輸出入模組125以及使用者顯示模組126,其中,影像擷取模組121如上所述為滾動式快門之相機之硬體,而影像解碼模組122則為安裝於接收裝置12中的軟體所執行之功能或指令,而此功能或指令為接收裝置12之處理器所執行者。而輸出入模組125可為輸入/輸出電路或其他的通訊收發元件或電路,如USB、BT、WiFi、Ethernet、RS232等介面,使用者顯示模組126則可為接收裝置12之螢幕。
影像解碼模組122用以處理複數個影像41、42、43、44、45以取得複數個頻率碼。進一步而言,影像解碼模組122更包括影像處理模組123及分類模組124。影像處理模
組123用以處理複數個影像41、42、43、44、45以取得複數個圖案影像,以及複數個圖案影像條紋寬度計算,其中,圖案影像具有至少一圖樣以一週期分佈。分類模組124用以分析複數個圖案影像之條紋寬度,以取得對應於各複數個圖案影像中各圖樣之複數個寬度值,寬度值對應頻率碼。
詳言之,如第6圖所示,影像處理模組123用以處理複數個影像41、42、43、44、45以產生複數個圖案影像。如第6圖所示,以第5圖中影像45為例,影像45可先進行訊號壓縮,將影像以行(row)為單位,取得每行的亮度平均值,此步驟可大幅降低計算量,而得到圖案影像50。在圖案影像50中係具有圖樣51(即波形),圖樣51之波峰52可代表影像45中亮條紋411之位置,而圖樣51之波谷53可代表影像45中暗條紋412之位置。接著,對圖案影像50進行二值化(thresholding),可得到經二值化影像60。所謂二值化,係將圖案影像50中圖樣51(即波形)之梯度二值化,即分別針對每個訊號進行二值化,此時圖案影像50中波形之波峰52可對應至經二值化影像60中的1,而圖案影像50中波形之波谷53可對應至經二值化影像60中的0,據此形成只包含二種數值的波形。在本實施例中,經二值化影像60之頻率寬度64可對應影像45中一組亮條紋411、暗條紋412之寬度。
於一實施例中,如第7圖所示,一種頻率寬度62為一個完整的二值化波形所組成,該波形對應之頻率由該條紋寬度來代表。進一步而言,經二值化影像60’可能具有第
一種頻率寬度61及第二種頻率寬度62。此造成原因為影像擷取模組121開始擷取影像之時間點與發光裝置14開始發出代表某一頻率值之光之時間點很難一致所導致。因此,對於經二值化影像60’具有多種頻率寬度(如第一種頻率寬度61及第二種頻率寬度62)時,影像處理模組123則要針對經二值化影像60’中頻率寬度不同處進行切割。例如,如第7圖所示,經二值化影像60’中第一種頻率寬度61相對較密,其可能對應較高之頻率值,而第二種頻率寬度62相對較疏,其可能對應較低之頻率值。影像處理模組123可在切割點63(即頻率寬度發生劇烈變化之處,如大幅度增加或減少),將第一種頻率寬度61及第二種頻率寬度62切開。在將複數個經二值化影像根據不同頻率寬度進行切割後,可取得如第8圖所示之包含複數個寬度值71、72、73、74、75、76、77、78之序列70。在此實施例中,寬度值71、72可分別對應為經二值化影像60’中的第一種頻率寬度61及第二種頻率寬度62,餘以此類推。本發明並不限制經二值化影像60’所具有頻率寬度之數目,其可能只有一種頻率寬度,亦可能具有多種頻率寬度。
在第8圖中,序列70是在第7圖中將複數個經二值化影像進行切割後,分別使用頻率估測(frequency estimation)演算法來找出,即每種頻率寬度可在頻率估測演算法下,分別對應至不同之寬度值。分類模組124可根據複數個寬度值71、72、73、74、75、76、77、78之序列70順序來
進行分類,以根據分類之結果得出序列70順序分佈之複數個寬度值71、72、73、74、75、76、77、78所對應之複數個頻率碼之編碼序列,以供後續依據複數個頻率碼之編碼序列取得通訊訊息。
於一實施例中,分類模組124係以即時非監督式分類方式(real-time unsupervised classification)對複數個寬度值71、72、73、74、75、76、77、78進行分類。例如,寬度值71先分類至群組1最左位置,寬度值72則分類至群組2最左位置,寬度值73分類至群組2左二位置,寬度值74分類至群組3最左位置,寬度值75分類至群組4最左位置,寬度值76分類至群組1左二位置,寬度值77分類至群組2左三位置,寬度值78分類至群組3左二位置等,以此類推。
分類模組124在分出群組1、2、3、4後,影像解碼模組122以群組1為基準值及根據分類結果找出複數個寬度值來回推原本的寬度序列,依序解碼出所對應之編碼訊息。於一實施例中,例如,以上述編碼訊息為4位頻率碼及各位頻率碼所對應之頻率值為例,編碼訊息中某一位頻率碼可設定相較於其他位頻率碼之頻率值更高之頻率值,例如第一位頻率碼21設定為起始碼(Preamble),而第二、第三、第四位頻率碼22、23、24則可設定為資料碼(Data symbol 1~n)。此明顯較高之頻率值在後續計算出寬度值後,可對應至相對較低之寬度值(例如寬度值71之數值為20.5),如此一來就可判斷群組1可對應編碼訊息之複數個
頻率碼為0123中的0,群組2對應為1,群組3對應為2,群組4對應為3。亦即,較高之頻率值之用意在於提供可辨別的特徵,本發明並不限制必須以最高之頻率值來作為可辨別的特徵,亦可以最低之頻率值來作為可辨別的特徵,或是以可與其他特徵區別之特徵來作可辨別的特徵。
在接收裝置12解碼取得編碼訊息之複數個頻率碼後,輸出入模組125可將此編碼訊息傳送至一雲端伺服器13。雲端伺服器13中包括一資料庫131、雲端資料輸入模組132、查詢模組133以及雲端資料輸出模組134。
資料庫131儲存有對應該編碼訊息之內容資料,雲端資料輸入模組132用以接收該接收裝置12所取得之複數個頻率碼,而查詢模組133用以依據複數個頻率碼查詢對應之內容資料,雲端資料輸出模組134則將查詢模組133所查詢得到之內容資料回傳給接收裝置12的輸出入模組125。最後,接收裝置12將內容資料顯示於使用者顯示模組126上。於一實施例中,內容資料可為圖片、影片、網址或產品內容等,可在接收裝置12之使用者顯示模組126上顯示。本發明之輸出入模組125並不限制將編碼訊息傳送至雲端伺服器13之方法,可透過BT、WiFi、3G/4G等通訊方式。
本發明之光通訊系統的應用情境,可將設有不同編碼訊息之傳送裝置結合不同之發光裝置,使用者可以接收裝置來針對不同發光裝置所發出之光或反射之光來進行解碼,而可取得不同之內容資料,例如在藝術品展場中以設
有不同編碼訊息之傳送裝置來對應各藝術品裝置,即可讓使用者僅透過各藝術品所反射之光進行解碼,而分別取得各藝術品的介紹資料。
本發明另提供一種光通訊傳送裝置及光通訊接收裝置,光通訊傳送裝置之主要技術內容可對應前述光通訊系統1中的傳送裝置11,而光通訊接收裝置之主要技術內容可對應前述光通訊系統1中的接收裝置12。相同技術內容於此不再贅述。
請參閱第2圖,本發明更提供一種光通訊方法,係包含以下步驟:於步驟S11中,係依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息並產生控制訊號,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈。於步驟S12中,係依據該控制訊號驅動一發光裝置作動以發送一通訊訊息。於步驟S13中,係擷取該發光裝置作動時之一時間區間內之一影像流,其中,該影像流包含複數個影像。於步驟S14中,係處理該複數個影像以取得複數個頻率碼。
於一實施例中,該控制訊號為具有複數個頻率值之脈波訊號,該複數個頻率值分別對應於該編碼訊息所包含之該複數個頻率碼。
於一實施例中,在步驟S11中,即在產生控制訊號之前,可再包含下述步驟:先計算各該複數個頻率碼所對應之亮度之平均值,復依據該平均值調整各該複數個頻率碼所對應之占空比中開與關之時間比例,再經調變以產生該控制訊號,其中,控制訊號為頻率偏移調變訊號。
於一實施例中,在步驟S14中,處理該複數個影像以取得複數個頻率碼更包括下列步驟:處理該複數個影像以取得複數個圖案影像,其中,該複數個圖案影像之任一者具有至少一圖樣以一週期分佈,且該影像處理模組用以分析該複數個圖案影像,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值,該寬度值對應於該頻率碼;以及依據該複數個寬度值之序列順序,對該複數個寬度值進行分類,以根據該分類之結果得出依該序列順序分佈之該複數個寬度值所對應之該複數個頻率碼之該編碼序列,以依據該複數個頻率碼之該編碼序列取得該通訊訊息。
於一實施例中,在取得複數個圖案影像之前,係先對複數個影像進行訊號壓縮,以取得該複數個圖案影像。之後,對複數個圖案影像進行二值化,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值。
於一實施例中,在步驟S14之後,取得該複數個頻率碼後,可包括依據該複數個頻率碼回傳對應該複數個頻率碼之內容資料之步驟。
以上所述之本發明之光通訊方法,其詳細技術內容實質上相同於前述本發明之光通訊系統的技術內容,於此不再贅述。
藉由本發明之光通訊系統及其方法、傳送裝置、接收裝置,由於本發明採用可見光通訊(optical camera communications,OCC)技術使光通訊傳送裝置發出經編碼之光線閃爍訊號,令光通訊接收裝置在接收到光線後,可
對其進行解碼,而能呈現對應此訊號之相關內容。本發明只要在能接收到光的範圍內即可進行解碼,故可有效解決先前技術中所述使用QR Code、NFC、Beacon等技術所產生之無法有效讀取訊號之問題。此外,本發明之光通訊傳送裝置可讓發光裝置兼具通訊功能,而光通訊接收裝置只要內建相機及安裝解碼軟體就可以進行光通訊,使廠商可快速切入服務應用市場。又,本發明採頻率偏移調變技術,可降低接收訊號時跨影像(即幀幅)時遺失資料之問題,且搭配即時非監督式分類方法減少非資料符號之使用,可進一步提昇傳輸率。
上述實施形態僅為例示性說明本發明之技術原理、特點及其功效,並非用以限制本發明之可實施範疇,任何熟習此技術之人士均可在不違背本發明之精神與範疇下,對上述實施形態進行修飾與改變。然任何運用本發明所教示內容而完成之等效修飾及改變,均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。而本發明之權利保護範圍,應如下述之申請專利範圍所列。
Claims (37)
- 一種光通訊系統,包括:發光裝置,用以照明與發送一通訊訊息;傳送裝置,包括:編碼模組,用以依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;光信號產生模組,用以依據該編碼訊息產生一控制訊號;及光驅動模組,用以依據該控制訊號驅動該發光裝置作動以發送該通訊訊息;以及接收裝置,包括:影像擷取模組,用以於該發光裝置作動時之一時間區間內擷取一影像流,其中,該影像流包含複數個影像;及影像解碼模組,用以處理該複數個影像以取得該複數個頻率碼。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該影像解碼模組更包括:影像處理模組,用以處理該複數個影像以取得複數個圖案影像,其中,該複數個圖案影像之任一者具有至少一圖樣以一週期分佈,且該影像處理模組用以分析該複數個圖案影像,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值,該寬度值對應於該頻率碼;以及分類模組,係依據該複數個寬度值之序列順序,對該複數個寬度值進行分類,以根據該分類之結果得出依該序列順序分佈之該複數個寬度值所對應之該複數個頻率碼之該編碼序列,以依據該複數個頻率碼之該編碼序列取得該通訊訊息。
- 如申請專利範圍第2項所述之光通訊系統,其中,該影像處理模組係對該複數個影像進行訊號壓縮,以取得該複數個圖案影像。
- 如申請專利範圍第3項所述之光通訊系統,其中,該影像處理模組係對該複數個圖案影像進行二值化,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值。
- 如申請專利範圍第2項所述之光通訊系統,其中,該分類模組係以即時非監督式分類方式對該複數個寬度值進行分類。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該光信號產生模組所產生之該控制訊號為具有該複數個頻率值之脈波訊號。
- 如申請專利範圍第6項所述之光通訊系統,其中,該光信號產生模組所產生之該控制訊號中,對應該複數個頻率值之單位時間係固定。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該光信號產生模組在接收該編碼模組所輸出之該編碼訊息後,係先計算各該複數個頻率碼所對應之亮度之平均值,復依據該平均值調整各該複數個頻率碼所對應之占空比中開與關之時間比例,再經調變以產生該控制訊號,且其中,該控制訊號為頻率偏移調變訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該接收裝置更包括:輸出入模組,用以傳送該編碼訊息至雲端伺服器,或接收該雲端伺服器所回傳之對應該編碼訊息之內容資料;以及使用者顯示模組,用以顯示該內容資料。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,更包括雲端伺服器,該雲端伺服器包括:資料庫,儲存有對應該編碼訊息之內容資料;雲端資料輸入模組,用以接收該接收裝置所取得之該編碼訊息;查詢模組,用以依據該編碼訊息查詢對應之該內容資料;以及雲端資料輸出模組,用以將該查詢模組所得到之該內容資料回傳至該接收裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該傳送裝置更包括一輸出入模組,該編碼模組係依據預設儲存之通訊資料或該輸出入模組所輸入之通訊資料輸出該編碼訊息。
- 如申請專利範圍第1項所述之光通訊系統,其中,該影像擷取模組為具有滾動式快門之相機。
- 如申請專利範圍第12項所述之光通訊系統,其中,該複數個影像為具有亮暗條紋之影像。
- 一種光通訊傳送裝置,包括:發光裝置,用以照明與發送一通訊訊息;編碼模組,用以依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;光信號產生模組,用以依據該編碼訊息產生一控制訊號;以及光驅動模組,用以依據該控制訊號驅動該發光裝置作動以發送該通訊訊息。
- 如申請專利範圍第14項所述之光通訊傳送裝置,其中,該光信號產生模組所產生之該控制訊號為具有該複數個頻率值之脈波訊號。
- 如申請專利範圍第15項所述之光通訊傳送裝置,其中,該光信號產生模組所產生之該控制訊號中,對應該複數個頻率值之單位時間係固定。
- 如申請專利範圍第14項所述之光通訊傳送裝置,其中,該光信號產生模組在接收該編碼模組所輸出之該編碼訊息後,係先計算各該複數個頻率碼所對應之亮度之平均值,復依據該平均值調整各該複數個頻率碼所對應之占空比中開與關之時間比例,再經調變以產生該控制訊號,且其中,該控制訊號為頻率偏移調變訊號。
- 如申請專利範圍第14項所述之光通訊傳送裝置,更包括一輸出入模組,其中,該編碼模組係依據預設儲存之通訊資料或該輸出入模組所輸入之通訊資料輸出該編碼訊息。
- 一種光通訊接收裝置,包括:影像擷取模組,用以於一發光裝置作動時之一時間區間內擷取一影像流,其中,該影像流包含該複數個影像;及影像解碼模組,用以處理該複數個影像以取得包含複數個頻率碼之編碼訊息,其中,該複數個頻率碼分別對應複數個頻率值。
- 如申請專利範圍第19項所述之光通訊接收裝置,其中,該影像解碼模組更包括:影像處理模組,用以處理該複數個影像以取得複數個圖案影像,其中,該複數個圖案影像之任一者具有至少一圖樣以一週期分佈,且該影像處理模組用以分析該複數個圖案影像,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值,該寬度值對應於該頻率碼;以及分類模組,係依據該複數個寬度值之序列順序,對該複數個寬度值進行分類,以根據該分類之結果得出依該序列順序分佈之該複數個寬度值所對應之該複數個頻率碼之編碼序列,以依據該複數個頻率碼之該編碼序列取得該通訊訊息。
- 如申請專利範圍第19項所述之光通訊接收裝置,更包括:輸出入模組,用以傳送該編碼訊息至雲端伺服器,或接收該雲端伺服器所回傳之對應該編碼訊息之內容資料;以及使用者顯示模組,用以顯示該內容資料。
- 如申請專利範圍第19項所述之光通訊接收裝置,更包括雲端伺服器,該雲端伺服器包括:資料庫,儲存有對應該編碼訊息之內容資料;雲端資料輸入模組,用以接收該光通訊接收裝置所取得之該編碼訊息;查詢模組,用以依據該編碼訊息查詢對應之該內容資料;以及雲端資料輸出模組,用以將該查詢模組所得到之該內容資料回傳至該光通訊接收裝置。
- 如申請專利範圍第19項所述之光通訊接收裝置,其中,該影像擷取模組為具有滾動式快門之相機。
- 如申請專利範圍第23項所述之光通訊接收裝置,其中,該複數個影像為具有亮暗條紋之影像。
- 如申請專利範圍第20項所述之光通訊接收裝置,其中,該影像處理模組係對該複數個影像進行訊號壓縮,以取得該複數個圖案影像。
- 如申請專利範圍第25項所述之光通訊接收裝置,其中,該影像處理模組係對該複數個圖案影像進行二值化,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之該複數個寬度值。
- 如申請專利範圍第20項所述之光通訊接收裝置,其中,該分類模組係以即時非監督式分類方式對該複數個寬度值進行分類。
- 一種光通訊方法,包括:依據一通訊資料輸出至少一編碼訊息並產生控制訊號,其中,該編碼訊息包含複數個頻率碼,該複數個頻率碼依一編碼序列分佈且分別對應複數個頻率值;依據該控制訊號驅動一發光裝置作動以發送一通訊訊息;擷取該發光裝置作動時之一時間區間內之一影像流,其中,該影像流包含複數個影像;以及處理該複數個影像以取得該複數個頻率碼。
- 如申請專利範圍第28項所述之光通訊方法,其中,處理該複數個影像以取得該複數個頻率碼之步驟更包括:處理該複數個影像以取得複數個圖案影像,其中,該複數個圖案影像之任一者具有至少一圖樣以一週期分佈,且分析該複數個圖案影像以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之複數個寬度值,該寬度值對應於該頻率碼;以及依據該複數個寬度值之序列順序,對該複數個寬度值進行分類,以根據該分類之結果得出依該序列順序分佈之該複數個寬度值所對應之該複數個頻率碼之該編碼序列,以依據該複數個頻率碼之該編碼序列取得該通訊訊息。
- 如申請專利範圍第28項所述之光通訊方法,其中,該控制訊號為具有該複數個頻率值之脈波訊號。
- 如申請專利範圍第30項所述之光通訊方法,其中,該控制訊號中,對應該複數個頻率值之單位時間係固定。
- 如申請專利範圍第28項所述之光通訊方法,其中,在產生該控制訊號之前,係先計算各該複數個頻率碼所對應之亮度之平均值,復依據該平均值調整各該複數個頻率碼所對應之占空比中開與關之時間比例,再經調變以產生該控制訊號,且其中,該控制訊號為頻率偏移調變訊號。
- 如申請專利範圍第28項所述之光通訊方法,其中,取得該複數個頻率碼後,依據該複數個頻率碼回傳對應該複數個頻率碼之內容資料。
- 如申請專利範圍第28項所述之光通訊方法,其中,該複數個影像為具有亮暗條紋之影像。
- 如申請專利範圍第29項所述之光通訊方法,其中,係對該複數個影像進行訊號壓縮,以取得該複數個圖案影像。
- 如申請專利範圍第35項所述之光通訊方法,其中,係對該複數個圖案影像進行二值化,以取得對應於各該複數個圖案影像中之各該圖樣之該複數個寬度值。
- 如申請專利範圍第29項所述之光通訊方法,其中,係以即時非監督式分類方式對該複數個寬度值進行分類。
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