可见光信息接收方法和装置制造方法
【专利摘要】一种可见光信息接收方法和装置，该方法包括：获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号，所述可见光携带有需要传输的信息。本申请提供的可见光信息接收方法和装置，通过获取光发射装置发射的可见光对应的图像来判断可见光的明暗特性，从而生成电信号。采用该接收方法和装置时，对于通常使用的设备而言，只需要使用设备本身具有的摄像头即可获得与可见光对应的图像，从而完成可见光与电信号的转换，无需对设备进行改进或增加专门的光电接收和转换器件，有利于可见光信息传输技术的推广，节约产品制造的成本。
【专利说明】可见光信息接收方法和装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及可见光信息传输领域，具体涉及一种可见光信息接收方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着用户对手机使用的增多，用户通过手机进行信息分享也越来越多。在进行信息分享时，可以通过可移动存储设备、数据线等可见物理介质，然而这些介质携带不便、易损坏和丢失，并不是十分方便。也可以通过可接收和发射无线信号的模块作为介质，如蓝牙、红外、Wif1、NFC等等。这些模块主要采用无线电信号作为传输介质，而无线电信号易受到外界干扰，产生的电磁信号对外界会造成一定的污染，在传输过程中也容易造成个人资料泄漏，同时也需要使用专门的模块进行接收和发射，成本高。
[0003]为了解决上述传输方式具有的缺点，可见光信息传输应运而生，然而，对于目前的大多数移动设备，例如手机、平板等，如果要采用可见光信息传输，通常需要安装有专门的可见光接收和转换器件，不利于可见光信息传输的推广，同时也增加了产品的制造成本。
【发明内容】
[0004]根据本申请的第一方面，本申请提供一种可见光信息接收方法，包括:
[0005]获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号，所述可见光携带有需要传输的信息。
[0006]根据本申请的第二方面，本申请提供一种可见光信息接收装置，包括:
[0007]拍摄模块，用于获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，所述可见光携带有需要传输的信息。
[0008]处理模块，所述处理模块与拍摄模块连接，用于从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号。
[0009]本申请提供的可见光信息接收方法和装置中，光接收装置直接获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，从图像的预设区域范围内获取可见光的明暗特性，再根据获得的明暗特性生成电信号，从而获得光发射装置发送的信息，实现可见光信息的传输。采用该接收方法和装置时，对于通常使用的设备而言，只需要使用设备本身具有的摄像头即可获得与可见光对应的图像，从而完成可见光与电信号的转换，无需对设备进行改进或增加专门的光电接收和转换器件，有利于可见光信息传输技术的推广，节约产品制造的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本申请一种实施例中可见光信息接收方法的流程图；
[0011]图2为本申请一种实施例中可见光信息接收装置的模块示意图。
【具体实施方式】[0012]可见光传输系统包括光发射装置和光接收装置，光发射装置将原始信息编码后驱动光源发出携带有原始信息的可见光，光接收装置接收该可见光，并将其转换成电信号，解码还原得到原始信息，从而实现可见光信息的传输。
[0013]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0014]实施例一
[0015]请参考图1，本实施例提供了一种可见光信息接收方法，包括下面步骤:
[0016]步骤101:获取与光发射装置发射的可见光对应的图像。
[0017]光发射装置发射可见光，该可见光携带有需要传输的信息。在具体实施例中，光发射装置将需要传输的信息通过编码规则转换成二进制码，该编码规则可以根据实际需求定义，例如采用Unicode的标准进行转换。光发射装置通过控制硬件电路，将二进制码转换成控制电信号，进而将其输入到发光器件，通过这些控制电信号驱动发光器件发光，实现电信号到光信号的转换。例如，在二进制码中，定义I对应控制产生高电平，O对应控制产生低电平，通过高低电平输出到发光器件，发光器件就可以对应地产生有明显差异的明和暗的可见光信号。通过定义好时隙等参数，发光器件就可以根据控制，按照一定的频率有规律地发射明暗不同的可见光，从而达到将信息发射出去的目的。本实施例以采用二进制码为例进行说明。
[0018]需要说明的是，由于光发射装置发射的可见光代表了一组二进制码，每两位二进制数字之间具有预先定义好的时隙，为了获取完整的光信息，在步骤101中获取的所有图像需要包括每一位二进制数对应的明暗可见光，即每一位二进制数至少需要对应一个图像。
[0019]步骤102:从步骤101获得的图像的预设区域范围内获取可见光的明暗特性。
[0020]本实施例中，优选的，该预设区域范围位于步骤101获得的所有图像中的同一固
定位置。
[0021]从图像的预设区域范围内获取可见光的明暗特性，包括:获取图像预设区域范围的亮度值，根据该亮度值得到可见光的明暗特性。
[0022]具体的，预先定义预设区域范围为10*10像素的区域，且该区域固定位于所有图像的中间位置。在获取到图像后，获取该10*10像素区域对应的亮度值，从而得到可见光的明暗特性。由于图像的本质还是二进制数据，因此可以通过扫描图像上预设区域范围来获知该图像对应的可见光的明暗特性。例如，在预设区域范围内图像的二进制数值对应为明亮状态，则可判断为该图像对应的可见光为明亮，在预设区域范围内图像的二进制数值对应为黑暗状态，则可判断为该图像对应的可见光为黑暗。
[0023]在具体应用例中，如果采用摄像头来获取图像，而预设区域范围固定设置在图像的中间位置，此时，在步骤101中，通过摄像头拍摄图像时，需要尽量将摄像头拍摄画面的中间位置对准光发射装置的光源，至少拍摄画面的中间位置需要对准能够表征光发射装置发射的可见光明暗特性的位置。
[0024]本实施例中，在获取到图像预设区域范围的亮度值后，还判断该亮度值是否大于明亮状态门限值或者小于黑暗状态门限值，如果大于明亮状态门限值则判断可见光为明亮，如果小于黑暗状态门限值则判断可见光为黑暗；如果亮度值处于明亮状态门限值和黑暗状态门限值之间，则判断为可见光的传输发生错误。[0025]具体的，设置明亮状态门限值为X，黑暗状态门限值为Y，图像预设区域范围的亮度值为Z。当Z>X时，判断为明亮；当Z〈Y时，判断为黑暗；当Χ〈Ζ〈Υ时，可见光的明暗特性无法判断，判断为可见光的传输发生错误。在判断到可见光的传输发生错误后，可以由光接收装置返回相应信息，通知光发射装置重新发射可见光信息。
[0026]通过设置门限值参数，可以在可见光信息被外界干扰后，避免接收传输错误或丢失的息。
[0027]步骤103:根据步骤102获得的可见光的明暗特性生成电信号。例如，在步骤102中判断到可见光为明亮状态，则生成高电平的电信号，高电平的电信号即对应于二进制码
I。在获取到完整的的二进制码后即相当于还原得到了原始信息。当然，在具体实施例中，还需要对二进制码进行解码，以还原得到原始信息。
[0028]在实际过程中，因为使用环境复杂多变，因而会采取适当的措施确保信息的正确传递。因此，本实施例中，可见光携带的需要传输的信息包括信息开始标志、信息长度、信息内容和信息结束标志。步骤103中根据获得的明暗特性生成电信号后还包括:根据信息开始标志和信息结束标志获取信息内容，并判断信息内容的长度是否与可见光传输的信息中的信息长度一致，如果否，则重新获取当前可见光传输的信息。
[0029]具体的，在光发射装置，定义二进制码I和O对应的电信号分别为高电平和低电平，对应的可见光分别为亮和暗。
[0030]光发射装置发射的光信息组成顺序依次为:信息开始标志、信息长度、信息内容、信息结束标志。
[0031]信息开始标志和信息结束标志可以设置为一串专用的二进制串，例如定义信息开始标志为10101010100000111101 ;定义信息结束标志为10101010011111000001。当光接收装置收到信息后，会根据信息开始标志和信息结束标志判断信息内容所在位置，并通过信息内容的长度来确认是否出现传输错误，如果收到的信息长度与信息内容的实际长度不等，则认为传输错误，光接收装置将此错误的信息丢弃，并通知光发射装置重新传输。
[0032]另外，光接收装置需要设置适当的采样频率，而采样频率取决于光接收装置实际采用的器件、环境等因素，采样频率可以设置为高频率，如I兆兆赫兹，也可以设置为低频率，如100赫兹，当需要高速传输时，采用较高的采样频率，反之采用较低的采样频率。
[0033]本实施例提供的可见光信息接收方法，对于光发射装置发射的可见光，光接收装置可以通过摄像头等设备进行捕捉和接收，由于明亮的光信号与一般使用场景下的背景光线有明显的差异，从而可以得知当前时刻光发射装置发送的可见光是明还是暗，如果是明，则对应转换成1，如果是暗，对应转换成0，通过这种方式，将收到的光信号转换成了二进制码，通过使用与光发射装置相同的编码规则进行转换，可以将该二进制码还原成原始信息。由于目前常用的移动设备，例如手机、平板电脑等，都具有摄像头，因此，可以使用本实施例提供的方法，通过摄像头来获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，从而实现可见光信息的传输，不需要对现有的设备进行改进，不需要对设备增加特有的可见光接收和转换器件。
[0034]实施例二
[0035]请参考图2，本实施例提供了一种可见光信息接收装置，包括拍摄模块201和处理模块202。[0036]拍摄模块201用于获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，该可见光携带有需要传输的信息。在具体实施例中，拍摄模块201可以是摄像头。
[0037]处理模块202与拍摄模块201连接，用于从拍摄模块201获取的图像的预设区域范围内获取可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号。
[0038]本实施例中，该预设区域范围位于所有图像中的同一固定位置。
[0039]处理模块202从图像的预设区域范围内获取可见光的明暗特性时为:处理模块202获取图像预设区域范围的亮度值，根据该亮度值得到可见光的明暗特性。
[0040]处理模块202获取图像预设区域范围的亮度值后，还用于判断该亮度值是否大于明亮状态门限值或者小于黑暗状态门限值，如果大于明亮状态门限值则判断可见光为明亮，如果小于黑暗状态门限值则判断可见光为黑暗；如果该亮度值处于明亮状态门限值和黑暗状态门限值之间，则判断为可见光的传输发生错误。
[0041]进一步，可见光携带的需要传输的信息包括信息开始标志、信息长度、信息内容和信息结束标志。处理模块202还用于，在根据获得的明暗特性生成电信号后，根据信息开始标志和信息结束标志获取信息内容,并判断信息内容的长度是否与可见光传输的信息中的信息长度一致，如果否，则控制拍摄模块重新获取当前可见光传输的信息。
[0042]本申请实施例提供的可见光信息接收方法和装置，通过获取光发射装置发射的可见光对应的图像来判断可见光的明暗特性，从而生成电信号。采用该接收方法和装置时，对于通常使用的设备而言，只需要使用设备本身具有的摄像头即可获得与可见光对应的图像，从而完成可见光与电信号的转换，无需对设备进行改进或增加专门的光电接收和转换器件，有利于可见光信息传输技术的推广，节约产品制造的成本。
[0043]本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。
[0044]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1.一种可见光信息接收方法，其特征在于，包括: 获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号，所述可见光携带有需要传输的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设区域范围位于所有图像中的同一固定位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，包括: 获取所述图像预设区域范围的亮度值，根据所述亮度值得到所述可见光的明暗特性。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述图像预设区域范围的亮度值后，判断所述亮度值是否大于明亮状态门限值或者小于黑暗状态门限值，如果大于明亮状态门限值则判断所述可见光为明亮，如果小于黑暗状态门限值则判断所述可见光为黑暗；如果所述亮度值处于明亮状态门限值和黑暗状态门限值之间，则判断为所述可见光的传输发生错误。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，可见光携带的需要传输的信息包括信息开始标志、信息长度、信息内容和信息结束标志； 所述根据获得的明暗特性生成电信号后还包括:根据所述信息开始标志和信息结束标志获取所述信息内容，并判断所述信息内容的长度是否与所述可见光传输的信息中的信息长度一致，如果否，则重新获取当前可见光传输的信息。
6.一种可见光信息接收装置，其特征在于，包括: 拍摄模块，用于获取与光发射装置发射的可见光对应的图像，所述可见光携带有需要传输的信息； 处理模块，所述处理模块与拍摄模块连接，用于从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性，根据获得的明暗特性生成电信号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设区域范围位于所有图像中的同一固定位置。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块从所述图像的预设区域范围内获取所述可见光的明暗特性时为: 所述处理模块获取所述图像预设区域范围的亮度值，根据所述亮度值得到所述可见光的明暗特性。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块获取所述图像预设区域范围的亮度值后，还用于判断所述亮度值是否大于明亮状态门限值或者小于黑暗状态门限值，如果大于明亮状态门限值则判断所述可见光为明亮，如果小于黑暗状态门限值则判断所述可见光为黑暗；如果所述亮度值处于明亮状态门限值和黑暗状态门限值之间，则判断为所述可见光的传输发生错误。
10.如权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，可见光携带的需要传输的信息包括信息开始标志、信息长度、信息内容和信息结束标志； 所述处理模块还用于，在根据获得的明暗特性生成电信号后，根据所述信息开始标志和信息结束标志获取所述信息内容，并判断所述信息内容的长度是否与所述可见光传输的信息中的信息长度一致，如果否，则控制拍摄模块重新获取当前可见光传输的信息。
【文档编号】H04B10/60GK103701527SQ201310754594
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】王志彬 申请人:深圳天珑无线科技有限公司