[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制方法及結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710821839.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107707814A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳玉香;關(guān)偉鵬;方良韜;謝燦宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/232
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 李斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)領(lǐng)域和智能終端結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制方法及結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，被譽(yù)為“綠色照明”的半導(dǎo)體器件LED迅速發(fā)展，相比于傳統(tǒng)的白熾燈燈照明光源，LED具有低能耗、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。同時(shí)，LED還具有調(diào)制性能好、響應(yīng)靈敏度高、無(wú)電磁干擾等優(yōu)勢(shì)，可將信號(hào)以人眼無(wú)法識(shí)別的高頻進(jìn)行傳輸，且LED發(fā)出的光頻段不需要許可授權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)低成本高寬帶且傳輸速率高的無(wú)線(xiàn)通訊，因而催生了一門(mén)能夠?qū)崿F(xiàn)照明與通信一體化的技術(shù)——可見(jiàn)光通信技術(shù)。

隨著手機(jī)智能化的發(fā)展以及智能終端功能的不斷更新，人們對(duì)于智能終端的需求越來(lái)越趨向于多元化，智能終端攝像機(jī)最初并不是設(shè)計(jì)為通信工具，如果能將可見(jiàn)光通信技術(shù)與智能終端功能結(jié)合使用，將智能終端相機(jī)作為OCC(Optical Camera Communication)通信設(shè)備，用于可見(jiàn)光通信中進(jìn)行光通信信號(hào)的傳輸，那么智能終端在日常生活中的普及將會(huì)帶來(lái)很大的便利。

在OCC系統(tǒng)中，目標(biāo)對(duì)象在相機(jī)中失焦時(shí)，或者曝光長(zhǎng)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)，接收到的圖像像素會(huì)變得模糊，使得接收到的圖像不能從發(fā)送的信號(hào)中被解碼，接收到的圖像中的模糊量是解碼過(guò)程中的重要因素，且由于OCC系統(tǒng)存在的目的是進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，圖像的色彩質(zhì)量對(duì)于解碼過(guò)程不是一個(gè)重要問(wèn)題。針對(duì)于OCC系統(tǒng)，圖像像素的模糊問(wèn)題可以通過(guò)自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光來(lái)解決。

對(duì)于OCC系統(tǒng)，在室內(nèi)情況下，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖ED照明點(diǎn)將非常亮，并且可能導(dǎo)致LED部分在圖像中飽和。圖像的飽和部分全部顯示為白色，難以區(qū)分黑白級(jí)別進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼，即無(wú)法識(shí)別出LED光源發(fā)送的無(wú)線(xiàn)光數(shù)據(jù)。

因此，極為有必要開(kāi)發(fā)一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制方法及結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制方法及結(jié)構(gòu)，可控制攝像頭自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光，從而改變圖像像素的光增益，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)光通信信號(hào)數(shù)據(jù)的傳輸。

根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，本發(fā)明的第一方面公開(kāi)了一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制方法，所述的方法包括下列步驟：

S1、根據(jù)各個(gè)圖像對(duì)象與圖像傳感器之間的距離的方向，攝像頭準(zhǔn)確地控制從圖像傳感器到圖像對(duì)象的距離，進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦；

S2、根據(jù)周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)水平調(diào)整曝光時(shí)間，從而控制智能終端攝像頭入射光量，進(jìn)行自動(dòng)曝光；

S3、捕獲LED光源的圖像，收集圖像中的所有像素?cái)?shù)據(jù)，調(diào)整整個(gè)畫(huà)面的亮度圖像增益，識(shí)別LED光源對(duì)象并準(zhǔn)確獲取其傳輸?shù)臒o(wú)線(xiàn)光通信信號(hào)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述的步驟S1具體包括下列步驟：

S101、根據(jù)圖像深度確定物體與圖像傳感器的不同距離；

S102、將自動(dòng)對(duì)焦區(qū)域確定于圖像的中心；

S103、根據(jù)不同對(duì)象的圖像深度，調(diào)整并準(zhǔn)確控制從圖像傳感器到圖像對(duì)焦的距離。

進(jìn)一步地，所述的步驟S2具體包括下列步驟：

S201、通過(guò)光敏傳感器模塊獲取周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)水平信息；

S202、通過(guò)光敏傳感器模塊的反饋，當(dāng)周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)較強(qiáng)時(shí)，減少攝像頭曝光時(shí)間；當(dāng)周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)較暗時(shí)，增加攝像頭曝光時(shí)間，從而控制智能終端攝像頭入射光量。

進(jìn)一步地，所述的步驟S3具體包括下列步驟：

S301、捕捉LED光源對(duì)象，獲取LED光源的圖像信息，并收集圖像中的所有像素?cái)?shù)據(jù)；

S302、根據(jù)圖像中像素信息，通過(guò)曝光控制算法調(diào)整整個(gè)畫(huà)面的亮度圖像增益，控制圖像的亮度平均值，使得攝像頭可以區(qū)分出LED光源中無(wú)線(xiàn)光數(shù)據(jù)的黑白級(jí)別；

S303、獲取LED光源發(fā)送的無(wú)線(xiàn)光數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行軟件解碼從何獲得準(zhǔn)確的無(wú)線(xiàn)光數(shù)據(jù)信息。

根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，本發(fā)明的第二方面公開(kāi)了一種用于無(wú)線(xiàn)光通信的智能終端自動(dòng)曝光控制結(jié)構(gòu)，所述的結(jié)構(gòu)包括：智能終端外殼主體，智能終端攝像頭以及智能終端主體內(nèi)的硬件電路，

所述的智能終端外殼主體包括觸摸顯示屏、主頁(yè)按鍵以及其側(cè)面按鍵，分別與所述的智能終端主體內(nèi)的硬件電路電氣連接，其中，按鍵和觸摸顯示屏用于控制智能終端相機(jī)軟件功能從而控制智能終端攝像頭進(jìn)行圖像的接收；

所述的智能終端攝像頭包括依次連接的攝像模塊、控制模塊、調(diào)節(jié)模塊以及傳輸接口，所述的智能終端攝像頭通過(guò)其傳輸接口與所述的智能終端主體內(nèi)的硬件電路實(shí)現(xiàn)電氣連接；