[實用新型]一種用于無線光通信的智能終端自動曝光控制結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207218885U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳玉香;關(guān)偉鵬;方良韜;謝燦宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 李斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及無線光通信技術(shù)領(lǐng)域和智能終端結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于無線光通信的智能終端自動曝光控制結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，被譽為“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、綠色環(huán)保等特點。同時，LED還具有調(diào)制性能好、響應(yīng)靈敏度高、無電磁干擾等優(yōu)勢，可將信號以人眼無法識別的高頻進(jìn)行傳輸，且LED發(fā)出的光頻段不需要許可授權(quán)，可以實現(xiàn)低成本高寬帶且傳輸速率高的無線通訊，因而催生了一門能夠?qū)崿F(xiàn)照明與通信一體化的技術(shù)——可見光通信技術(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，人們對于智能終端的需求越來越趨向于多元化，智能終端攝像機(jī)最初并不是設(shè)計為通信工具，如果能將可見光通信技術(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，用于可見光通信中進(jìn)行光通信信號的傳輸，那么智能終端在日常生活中的普及將會帶來很大的便利。

在OCC系統(tǒng)中，目標(biāo)對象在相機(jī)中失焦時，或者曝光長于運動時間時，接收到的圖像像素會變得模糊，使得接收到的圖像不能從發(fā)送的信號中被解碼，接收到的圖像中的模糊量是解碼過程中的重要因素，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)量對于解碼過程不是一個重要問題。針對于OCC系統(tǒng)，圖像像素的模糊問題可以通過自動對焦和自動曝光來解決。

對于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)分黑白級別進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼，即無法識別出LED光源發(fā)送的無線光數(shù)據(jù)。

因此，極為有必要開發(fā)一種用于無線光通信的智能終端自動曝光控制結(jié)構(gòu)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種用于無線光通信的智能終端自動曝光控制結(jié)構(gòu)，可控制攝像頭自動對焦和自動曝光，從而改變圖像像素的光增益，實現(xiàn)無線光通信信號數(shù)據(jù)的傳輸。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于無線光通信的智能終端自動曝光控制結(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其傳輸接口與所述的智能終端主體內(nèi)的硬件電路實現(xiàn)電氣連接；

所述的智能終端主體內(nèi)的硬件電路包括儲存模塊和無線光數(shù)據(jù)解碼模塊。

進(jìn)一步地，所述的攝像模塊設(shè)有依次連接的可調(diào)控光圈、鏡頭和傳感器組，所述的傳感器組包括圖像傳感器和光敏傳感器，所述的控制模塊，用于獲取圖像傳感器感知的周圍環(huán)境光線強(qiáng)度信息，控制攝像頭曝光時間，從而控制吸收光量；所述的調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)整整個圖像畫面像素的平均增益，運用曝光控制算法改變畫面的光強(qiáng)增益，從而能夠區(qū)分出LED光源發(fā)送的無線光數(shù)據(jù)信號，并傳輸?shù)剿鰝鬏斀涌凇?/p>

進(jìn)一步地，所述的傳輸接口為移動工業(yè)處理器接口MIPI。

進(jìn)一步地，所述的儲存模塊用于儲存所獲取的無線光通信信號圖像；所述的無線光數(shù)據(jù)解碼模塊，包含中央處理器CPU及電子運算處理器，用于運算處理獲得相應(yīng)的無線光通信信號數(shù)據(jù)。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

(1)本實用新型提出了一種利用智能終端攝像頭自動對焦與圖像傳感器像素增益調(diào)整方法的自動控制曝光技術(shù)，調(diào)整智能終端攝像頭捕獲LED光源對象整體畫面的平均圖像像素增益，從而識別并解碼光源LED發(fā)出的無線光通信信號數(shù)據(jù)。

(2)本實用新型結(jié)合使用了無線光通信技術(shù)的無線光數(shù)據(jù)傳輸方法，通過對光源LED對象的圖像捕獲，調(diào)整畫面的像素增益，識別解碼從而獲取LED發(fā)出的無線光通信信號，實現(xiàn)智能終端在無線光通信領(lǐng)域的運用，本實用新型可以應(yīng)用于不同的環(huán)境和場合，增加了智能終端功能的實用性和創(chuàng)新性。

(3)本實用新型提出了一種利用智能終端攝像頭自動對焦與圖像傳感器像素增益調(diào)整方法的自動控制曝光技術(shù)，調(diào)整智能終端攝像頭捕獲LED光源對象整體畫面的平均圖像像素增益，從而識別并解碼光源LED發(fā)出的無線光通信信號數(shù)據(jù)。