基于可见光通信的视觉通信方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可见光通信领域，特别涉及基于可见光通信的视觉通信方法及系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中使用单个LED发射器来发射数据，这个LED发射器自身发射频率很高，所以单个LED发射器就能达到很高的数据传输速率，但是，由于我们能够经常用到的手机、摄像头等的拍摄频率较低，即使单个LED发射器的数据传输速率很高，由于单个LED发射器传输数据的量有限，如果有很多数据需要传输，一次只能传输有限的数据量，需要很多次才能将所有需要传输的数据成功传输，这样就间接地限制了数据传输速率的提高。比如说我们经常会使用手机的摄像头扫描二维码，由于手机摄像头的拍摄频率比较低，时间上帧数有限，无法实现高速串行数据流。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种基于可见光通信的视觉通信方法及系统，使得可以同时传输大量数据，以空间换时间，变串行为并行，提升了数据传输的速率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于可见光通信的视觉通信方法，包含以下步骤:
[0005]在发射端，将接收到的原始数据调制成调制数据；
[0006]将所述调制数据编码成编码数据；
[0007]将所述编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据；
[0008]在所述排列数据中加入定位信息；
[0009]将所述加入定位信息的排列数据量化成色阶，并将所述色阶转变为图像显示于所述发射器阵列中；
[0010]在接收端，检测所述发射器阵列发射的所述图像；
[0011]根据所述定位信息将检测到的所述图像转变为所述色阶，并将所述色阶量化为所述加入定位信息的排列数据；
[0012]去除所述加入定位信息的排列数据中的定位信息；
[0013]将所述去除了定位信息的排列数据重排为所述编码数据；
[0014]将所述编码数据解码为所述调制数据；
[0015]将所述调制数据解调成所述原始数据。
[0016]本发明还提供了一种基于可见光通信的视觉通信系统，包含:发射端和接收端；所述发射端包含数据接收模块，调制模块，编码模块，排列模块，加入定位信息模块，第一量化模块，图像成型模块，显示模块和发射器阵列；所述接收端包含接收器阵列，图像转变模块，第二量化模块，去除定位信息模块，重排模块，解码模块和解调模块；
[0017]在所述发射端，所述调制模块将所述数据接收模块接收到的原始数据调制成调制数据；所述编码模块将所述调制数据编码成编码数据；所述排列模块将所述调制数据排列成符合所述发射器阵列规格的排列数据，所述加入定位信息模块在所述排列数据中加入定位信息；所述第一量化模块将所述加入定位信息的排列数据量化成色阶；所述图像成型模块将所述色阶转变为图像；所述显示模块将所述图像显示于所述发射器阵列中；
[0018]在所述接收端，所述接收器阵列检测所述发射器阵列发射的所述图像；所述图像转变模块根据所述定位信息将检测到的所述图像转变成所述色阶；所述第二量化模块将所述色阶量化为所述加入定位信息的排列数据；所述去除定位信息模块去除所述排列数据中的所述定位信息，所述重排模块将所述去除了定位信息的排列数据重排为所述编码数据；所述解码模块将所述编码数据解码为所述调制数据，所述解调模块将所述调制数据解调成所述原始数据。
[0019]本发明中，在发射端可以将接收到的原始数据调制编码后进行排列，排列成符合发射器阵列规格的排列数据，以便于将需要传输的原始数据排列成与发射器阵列中的LED一一对应的排列数据，接着在该排列数据中加入定位信息生成编码数据，加入定位信息的目的相当于将排列数据编号，以备后续排列数据转变为图像后不会乱码，即为想要的准确的图像，在排列数据中加入定位信息后，会将该加入定位信息的排列数据量化成色阶，进而将该色阶转变成图像显示于发射器阵列中，之后在接收端的工作过程是发射端的逆过程；相对于现有技术而言，本发明中的LED发射器为发射器阵列，包含多行多列LED发射器，所以原始数据可以通过这多行多列LED发射器同时传输，相当于现有技术中原始数据只能通过一个LED发射器传输，如果原始数据的数据量比较大，超过了一个LED发射器的传输上限，就要相对延长传输时间才能将原始数据全部传输出去，而本发明中原始数据经过编码后形成的编码数据可以通过具有多行多列的发射器阵列进行传输，因为该编码数据能够排列成符合发射器阵列规格的排列数据并加入定位信息，所以使用本发明的方法一次传输的数据量较大，以空间换时间，节省了传输时间也就是提升了传输速率；另外，即使原始数据的量没有超过一个LED发射器的传输上限，本发明也会比现有技术中的传输速率高很多，也是因为本发明可以将编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据，并加入定位信息，这样之后再通过发射器阵列传输，即相当于将串行的原始数据转变成并行的原始数据同时传输，变串行为并行，也会大大提升数据的传输速率；所以，本发明相对于现有技术来说，不仅大大缩短了数据传输的时间，还大大增加了一次传输数据的量。
[0020]优选地，在所述发射端，若所述原始数据为一路，则
[0021]在所述发射端，在所述将调制数据编码成编码数据的步骤中，包含以下子步骤:将所述调制数据划分成符合发射器阵列规格的调制数据组；将所述调制数据组编码成编码数据组；在所述将编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据的步骤中，将所述编码数据组排列成符合所述发射器阵列规格的排列数据；
[0022]在所述接收端，在所述将去除了定位信息的排列数据重排为所述编码数据的步骤中，将所述去除了定位信息的排列数据重排为所述编码数据组；在所述将编码数据解码为所述调制数据的步骤中，包含以下子步骤:将所述编码数据组解码为所述调制数据组；将所述调制数据组合并为所述调制数据。
[0023]本发明中的方法一次可以传输一路原始数据，为了提高数据传输速率，在对该原始数据进行编码的时候，会将调制数据划分成符合发射器阵列规格的调制数据组，然后再将这些调制数据组编码成编码数据组，并将该编码数据组排列成符合发射器阵列规格的排列数据，之后根据本发明的方法完成对上述原始数据的传输，即实现串行原始数据转变成并行原始数据的传输；比如，如果本发明中发射器阵列有10行10列，则本发明中原始数据的传输速率可以是现有技术中只有一个LED发射器时的100倍。
[0024]优选地，若所述原始数据为N路，所述N为大于I的正整数，则
[0025]在所述发射端，则在将接收到的原始数据调制成调制数据的步骤中，将接收到的所述N路原始数据调制成N路调制数据；在所述将调制数据编码成编码数据的步骤中，将所述N路调制数据编码成N路编码数据；在所述将编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据的步骤中，将所述N路编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据；在所述将所述色阶转变为图像的步骤中，将所述色阶转变为N个图像；
[0026]在所述接收端，在所述检测发射器阵列发射的所述图像的步骤中，检测所述发射器阵列发射的所述N个图像；在所述根据定位信息将检测到的所述图像转变为所述色阶的步骤中，根据所述定位信息将检测到的所述N个图像转变为所述色阶；在所述将去除了定位信息的排列数据重排为所述编码数据的步骤中，将所述去除了定位信息的排列数据重排为所述N路编码数据；在所述将所述编码数据解码为所述调制数据的步骤中，将所述N路编码数据解码为所述N路调制数据；在所述将调制数据解调成所述原始数据的步骤中，将所述N路调制数据解调成所述N路原始数据。
[0027]本发明中的方法一次可以传输多路原始数据，因为本方法可以先将经过编码后的多路编码数据排列成符合发射器阵列规格的排列数据，然后