基于可见光照明的自动识别方法和信息服务系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于可见光照明的自动识别方法和信息服务系统。
【背景技术】
[0002]自动识别是实现物理世界实体数字化的关键技术，是物联网感知层的重要技术，是连接物理世界与信息世界的基础。它融合计算机、光、电、通信和网络技术，通过对待识别目标的预先标记和对标识信息的后期读取，实现目标的自动识别，并由计算机处理系统根据识别的结果完成相关的后续处理。读取的基本过程包括发射标记探测源、激励目标、和接收激励信号。按照探测源分，常见的自动识别技术包括采用射频探测源的射频识别技术(RFID)以及采用可见光光源的条形码和二维码技术。RFID技术发展迅速，在识别距离、识别目标数量和易用性上比条码技术具有明显技术优势，但需要专用的读取设备。条码技术可利用自然光作为探测源，采用图像传感器接收激励信号。随着移动通信技术和便携式智能终端的发展，图像传感器成为便携式终端的标准配置，普及率非常高，因此读取设备采用图像传感器的自动识别技术具有更大的应用优势。
[0003]随着半导体技术的发展，基于发光二极管(LED)的可见光光源在通用照明中日益普及。作为一种半导体器件，LED具有发射通信信号的能力。因此，结合覆盖范围都非常广泛的图像传感器和LED，具备通信能力的可见光照明在自动识别技术领域的应用发展起来。基于可见光照明的自动识别技术既可实现照明功能，还可通过照明的方式对物品进行标记，形成室内定位、光子标签等物联网应用。现有的该类技术采用便携式智能终端直接拍摄照明光源，实现标识信息的获取。这种自动识别技术目前存在如下问题。首先，对光源光斑的大小有要求，光斑太小，图像传感器无法识别其中的信息；其次，光源光斑的大小还会影响到通信的速率，光斑越小，图像传感器可被利用的像素就越少，速率也就相对降低，进而延长识别所需要的时间；第三，光源光照强度较高，直接拍摄光源，会给用户造成刺眼炫目等困扰；第四，可见光光源本身很可能并不是被标识的对象，在被标识对象是其他物品时，对准光源拍摄，缺乏“所见即所得”的易用性。此外，受限于图像传感器的工作频率，仅靠LED到便携式智能终端的通信能力所能提供的服务内容还不够丰富。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于可见光照明的自动识别方法和信息服务系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种基于可见光照明的自动识别方法，包括如下步骤:
[0007]SI，可见光基站将标识信息调制在可见光光源所发射的照明光中，照明特定的区域或者物品，完成所述标识信息对被照明对象的标记，形成可识别对象；
[0008]S2，终端对所述可识别对象进行拍摄，终端图像传感器获得所述可识别对象反射的照明光，生成包含明暗纹理的图像，终端应用程序解调出所述图像中的所述标识信息，完成对所述可识别对象的自动识别。
[0009]优选地，S2中，所述终端应用程序解调出所述图像中的所述标识信息，包括如下步骤:
[0010]S201，图像预处理:去除所述图像中的噪声；
[0011]S202，带通滤波:根据明暗纹理的频谱比所述图像的背景的频谱更窄的特点，滤除明暗纹理频谱外的频率成分，得到明暗纹理增强的图像；
[0012]S203，判决与信息识别:设定判决阈值，根据所述判决阈值对所述增强的图像的明暗纹理进行判决，获取所述标识信息，实现对所述可识别对象的自动识别。
[0013]进一步地，在S201和S202之间还包括步骤:背景提取和背景去除，利用图像处理技术配合可见光基站的调制方式，提取所述图像的与明暗纹理无关的背景，并从所述图像中减去提取的背景，增强所述图像的明暗纹理。
[0014]优选地，所述标识信息包括引导字节、起始标识字节、信息字节和结束标识字节。
[0015]优选地，SI中，所述并将所述标识信息调制在可见光光源所发射的照明光中，所述调制的方式为:通过不同的发光强度代表不同的信息。
[0016]优选地，所述可见光光源为LED灯或其他具备通信调制能力的可见光光源。
[0017]优选地，S2中，所述拍摄采用的曝光方式为卷帘快门。
[0018]—种基于可见光照明自动识别的信息服务系统，包括:可见光基站、便携式智能终端和服务器，所述可见光基站和所述便携式智能终端分别与所述服务器通信连接；
[0019]所述可见光基站用于接收所述服务器发送的标识信息，并将所述标识信息调制在可见光光源所发射的照明光中，照明特定的区域或者物品，完成标识信息对被照明对象的标记，形成可识别对象；
[0020]所述便携式智能终端用于对所述可识别对象进行拍摄，终端图像传感器获得可识别对象反射的照明光，生成所述可识别对象的图像，终端应用程序解调出所述图像中的所述标识信息，完成对所述可识别对象的自动识别，还用于将解调出的所述标识信息发送给所述服务器，以及接收所述服务器发送的与所述标识信息相关的服务内容，还用于将所述服务内容，提供给用户；
[0021]所述服务器用于向所述可见光基站发送所述标识信息，还用于接收所述便携式智能终端发送的解调出的所述标识信息，还用于将与所述标识信息相关的服务内容发送给所述便携式智能终端。
[0022]优选地，所述的可见光基站包括可见光光源和基站模块，所述基站模块包括主控模块、通信模块、存储模块、电源模块、可见光光源驱动模块和可见光光源；所述主控模块分别与所述通信模块、存储模块、电源模块和所述可见光光源驱动模块连接；所述可见光光源驱动模块与所述可见光光源连接，用于将所述存储模块中存储的所述标识信息调制到所述可见光光源的照明光中。
[0023]优选地，所述智能终端包括摄像头、处理芯片、显示屏幕、扬声器和通信模块；所述摄像头、显示屏幕、扬声器和通信模块分别与所述处理芯片连接，所述摄像头用于对所述可识别对象进行拍摄，得到拍摄图像；所述处理芯片用于对所述拍摄图像进行解调，得到所述标识信息；所述显示屏幕用于根据显示与所述标识信息相关的服务信息；所述扬声器用于播放与所述标识信息相关的服务信息；所述通信模块用于所述处理芯片与所述服务器之间的通信。
[0024]本发明的有益效果是:本发明实施例提供了一种基于可见光照明的自动识别方法和信息服务系统。该方法中，通过将标识信息调制到照明光中，通过照明物理实体，形成可识别对象，然后通过将可识别对象作为拍摄对象，获取可识别对象反射的照明光，得到可识别对象的图像，图像既可以是图片也可以是视频，通过解调图像，获取对象的标识信息，实现自动识别。信息服务系统将标识信息动态发送给可见光基站，并根据接收到的终端识别出的标识信息，通过高速通信网络向终端提供服务内容。与现有技术相比，本发明提供的技术方案，利用照明的方式标记对象，可识别对象的标识信息可用可见光基站和服务器之间的通信动态改变；利用便携式智能终端标配的图像传感器识别可识别对象，具有极高的普及性和易用性；通过直接拍摄可识别对象的方式实现识别，解决了现有技术存在的识别效率受限于光源大小、光源刺眼降低用户体验和拍摄目标与识别目标不一致的问题；与其他高速通信网络结合，可以提供更丰富的服务内容。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例提供的基于可见光照明的自动识别方法流程示意图；
[0026]图2是本发明实施例提供的基于可见光照明自动识别的信息服务系统结构示意图；
[0027]图3是可见光基站的结构示意图；
[0028]图4是智能终端的结构示意图；
[0029]图5是终端应用程序的工作过程示意图；
[0030]图6是图像解码模块的工作过程示意图；
[0031]图7是可见光基站发射带有位置标识信息的信息服务系统结构示意图；