本公開涉及用于傳送和接收可見光數(shù)據(jù)的方法和裝置以及存儲實現(xiàn)用于傳送和接收可見光數(shù)據(jù)的方法的程序的計算機可讀記錄介質。

背景技術：

可見光數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過使用可見光作為載波來傳送/接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)?？梢姽鈹?shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以包括通過使用諸如白色發(fā)光二極管(LED)這樣的單色光源發(fā)射光的系統(tǒng)或者通過使用諸如紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)三色LED這樣的光源的組合來發(fā)射白光的系統(tǒng)。

通過使用RGB LED的組合來發(fā)射光的系統(tǒng)可以比通過使用白色LED來發(fā)射光的系統(tǒng)進行更高速度的信息傳送。因為RGB LED在光學調制中比白色LED具有更高的響應速度，并且RGB LED中的每個可以被調制成不同類型的信息，所以通過使用RGB LED的組合來發(fā)射光的系統(tǒng)可以比通過使用白色LED來發(fā)射光的系統(tǒng)進行更高速度的信息傳送。通過使用不同色彩的光源來傳送不同類型的信息的方案在本文中將被稱為色彩復用方案或者波長復用方案。

日本公開專利發(fā)布號2008-252570(在下文被稱為專利文獻1)公開了一種色度坐標編碼方案(或者色移鍵控(color shift keying，CSK)方案)作為色彩復用方案的應用。CSK是在色度坐標上自由地設置信號點并且對每個信號點分配隨機比特流以根據(jù)發(fā)射光色彩來傳送信息的方案。CSK可以自由地設置發(fā)射光色彩或者傳送速率，并且具有如下優(yōu)點：與一般的色彩復用方案相比，針對光傳播路徑上的噪聲或衰減的影響是健壯的。

圖1是例示基于CSK的可見光通信方法的圖。

參考圖1，在色度坐標上設置四個信號點，并且對每個信號點設置2比特(2-bit)輸入信號00、01、10或者11。

傳送裝置將可見光數(shù)據(jù)轉換成所設置的基于2比特的信號點中的任何一個。也就是說，傳送裝置可以通過使用色度坐標上的信號點坐標(x，y)來表示2比特數(shù)據(jù)。通過使用色度坐標上的信號點坐標來表示2比特數(shù)據(jù)的方案可以比作對2比特輸入分配一個符號的正交相移鍵控(quadrature phase shift keying，QPSK)方案。

傳送裝置將信號點坐標(x，y)轉換成表示三色LED的發(fā)射強度的值(R，G，B)。例如，信號點坐標(xi，yi)與發(fā)射強度(R，G，B)之間的關系由下面的等式1所定義。

等式1

x_i＝R*x_B+G*x_G+B*x_B

y_i＝R*y_B+G*y_G+B*y_B

R+G+B＝1

在等式1中，三個點(x_R，y_R)、(x_G、y_G)和(x_B、y_B)表示RGB三色LED光源的發(fā)射光色彩在色度坐標上的位置。當三色LED光源以由等式1所確定的發(fā)射強度(R，G，B)同時發(fā)射光時，生成與信號點坐標(xi，yi)相對應的色彩的信號光。

接收裝置可以通過使用具有與信號光的三種RGB色彩相對應的光敏度的光電二極管(PD)來獲取接收光的強度(R，G，B)。通過根據(jù)等式1將所獲取的接收光的強度(R，G，B)逆轉換成坐標點(x，y)來獲得所接收的信號點。接收裝置通過將所接收的信號點(x，y)逆轉換成預先分配給所接收的信號點的比特流對可見光數(shù)據(jù)進行解調。

圖2是例示將數(shù)據(jù)映射到色度坐標上四個信號點中的任何一個的CSK方案的圖。

在本文中，如圖2的示例中那樣，將數(shù)據(jù)映射到色度坐標上四個信號點中的任何一個的CSK方案(被稱作符號映射)將被稱作4CSK方案。如圖3中所例示的那樣，信號點的數(shù)量可以隨機地設置為8CSK和16CSK。在8CSK中，可以以多達3比特/符號來傳送信息，并且在16CSK中，可以以多達4比特/符號來傳送信息。隨著色度坐標上的信號點的數(shù)量增加，因為可以由1個符號傳送的信息量增加，所以可以提高其傳送速率。另外，例如，CSK具有保障色度坐標中的通信連接性以及因為其總體發(fā)射強度一致而抑制由亮度變化所引起的閃爍等各種優(yōu)點。

日本公開專利發(fā)布號2014-116706(在下文中被稱作專利文獻2)公開了一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，諸如顯示裝置這樣的傳送裝置將CSK通信色彩信息(CSK代碼)傳送到諸如相機這樣的接收裝置。另外，專利文獻2采用二維(2D)色彩代碼，其中，在CSK代碼中二維地部署多個色彩信息。以這種方式，通過空分復用(space division multiplexing，SDM)來提高每幀(圖像)的傳送速率的CSK方案在本文中將被稱為SDM-CSK方案。在專利文獻2中，顯示裝置以預先確定的幀速率來連續(xù)地顯示SDM-CSK代碼，并且相機捕獲所顯示的SDM-CSK代碼的移動圖像，從而獲得預先確定的傳送速率。

圖3是例示作為2D色彩代碼的SDM-CSK代碼的示例的圖。

因為圖3中所例示的代碼在單元格(cell)的數(shù)量和信號點的數(shù)量(基準色彩的數(shù)量)等方面不同，所以所例示的代碼在信息傳送速率方面不同。例如，當顯示器幀速率為15fps時，在單元格的數(shù)量對應于4×4并且信號點的數(shù)量為4的SDM-CSK代碼4×4SDM-4CSK中，可以獲得480bps的傳送速率，并且在單元格的數(shù)量對應于64×64并且信號點的數(shù)量為16的SDM-CSK代碼64×64SDM-16CSK中，可以獲得240kbps的傳送速率。

然而，當如專利文獻2中那樣在顯示器與相機之間進行通信時，由于干涉光的影響或者顯示器或相機的色彩屬性，在所接收到的色度坐標中可能出現(xiàn)誤差。也就是說，傳送裝置所預期的色度坐標可能與由接收裝置所識別的色度坐標不同。

專利文獻2公開了一種通過使用具有已知色彩布置的基準單元格來校正色彩的方法。詳細地，基準色彩以預先確定的次序布置的基準單元格可以部署在SDM-CSK代碼中的多個位置處。例如，基準色彩布置是指示哪些基準色彩重復多少次并且以什么次序來部署的信息。另外，基準色彩對應于色度坐標上四個信號點的色彩。

專利文獻2基于從基準單元格所識別的色度坐標，對SDM-CSK代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域進行解調。另外，當從頂部和底部基準單元格所識別的色度坐標彼此不同時，專利文獻2在其間執(zhí)行線性內插，以生成基準色彩并且對數(shù)據(jù)區(qū)域進行解調。通過根據(jù)線性內插來生成基準色彩，專利文獻2校正可能是由干涉光或者顯示器或相機的色彩屬性所引起的誤差。

日本專利發(fā)布號4337879(在下文稱作專利文獻3)也指示，當信息由多色2D條形碼(非CSK代碼)傳送時，由于顯示器或者相機的色彩屬性差異，可能在所接收到的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)誤差。專利文獻3公開了一種解決在所接收到的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)誤差的問題的方法，該方法通過由傳送裝置生成表示色調的基準點或者表示在多色2D條形碼的某個點處在條形碼中所使用的色調數(shù)量的比較點，并且由接收裝置參考由基準點所表示的色調來校正所捕獲到的圖像的色調。

在專利文獻2和3中所描述的顯示器和相機之間的通信中，諸如SDM-CSK這樣的2D色彩代碼應當在由作為接收裝置的相機所捕獲的圖像中標識。然而，接收裝置可能將與包括在圖像中的2D色彩代碼具有相似形狀的另一個對象錯誤地識別為2D色彩代碼。

另外，當從圖像中所檢測到的2D色彩代碼在未以預先設置的方向部署的情況下被拍攝時，接收裝置無法對來自2D色彩代碼的數(shù)據(jù)進行準確地解調。

在顯示器與相機之間的傳統(tǒng)通信中，當傳送裝置改變在可見光通信中所使用的諸如2D色彩代碼的單元格的數(shù)量或者信號點的數(shù)量這樣的參數(shù)時，接收裝置無法對2D色彩代碼進行調制。已經(jīng)設計了獨立于2D色彩代碼向接收裝置通知參數(shù)的方法，以便分析所改變的參數(shù)。然而，向接收裝置通知參數(shù)的方法需要另外的硬件或者處理。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

由于干涉光的影響或者顯示器或相機的色彩屬性，在所接收到的色度坐標中可能出現(xiàn)誤差。

問題的解決方案

提供可見數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其可以防止二維(2D)色彩代碼的錯誤檢測，并且可以檢測2D色彩代碼的旋轉角度，以校正所檢測到的2D色彩代碼。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以更加準確地檢測2D色彩代碼。

附圖說明

圖1是例示基于色移鍵控(CSK)的可見光通信方法的圖；

圖2是例示用于將數(shù)據(jù)映射到色度坐標上的四個信號點中的任何一個的CSK方案的圖；

圖3是例示作為二維(2D)色彩代碼的空分復用(SDM)-CSK代碼的示例的圖；

圖4是例示根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的圖；

圖5是例示其中部署有基準單元格的16×16SDM-4CSK代碼的示例的圖；

圖6是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置傳送可見光數(shù)據(jù)的方法的流程圖；

圖7是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置對可見光數(shù)據(jù)進行解調的方法的流程圖；

圖8是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過使用相關系數(shù)來檢測2D色彩代碼的方法的流程圖，所述相關系數(shù)是通過比較關于基準區(qū)域的屬性信息和基準候選區(qū)域而計算出的；

圖9是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置在基準候選區(qū)域之中確定基準區(qū)域的方法的圖，所述基準候選區(qū)域包括在圖像中所檢測到的正方形對象中；

圖10A至圖10F是例示根據(jù)示例性實施例的針對基準候選區(qū)域中的每個所計算出的相關系數(shù)Ck的圖；

圖11是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過使用包括在基準候選區(qū)域中的單元格的色度坐標與包括在基準區(qū)域中的基準單元格的色度坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼的方法的流程圖；

圖12是例示根據(jù)示例性實施例的2D色彩代碼的參數(shù)的表格；

圖13是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置所生成的2D色彩代碼的圖；

圖14是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過分析所檢測到的2D色彩代碼來確定參數(shù)的方法的流程圖；

圖15A至圖15D是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置對與基準區(qū)域相對應的基準候選區(qū)域所進行的頻率分析的結果的圖；

圖16是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置所進行的頻率分析的結果的圖；以及

圖17至圖19是例示在2D色彩代碼上的隨機位置處所部署的基準區(qū)域的圖。

具體實施方式

實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式

提供可見數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其可以防止二維(2D)色彩代碼的錯誤檢測，并且可以檢測2D色彩代碼的旋轉角度以校正所檢測到的2D色彩代碼。

提供可見數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其即使在不將2D色彩代碼的參數(shù)通知接收設備的情況下也可以分析被改變的參數(shù)。

另外的方面將在接下來的描述中部分地陳述，并且部分地將從描述中變得顯而易見，或者可以通過所呈現(xiàn)的示例性實施例的實踐來學習。

根據(jù)示例性實施例的一方面，用于接收可見光數(shù)據(jù)的裝置包括：圖像獲取器，被配置為獲取包括色彩代碼的圖像，色彩代碼包括數(shù)據(jù)區(qū)域和基準區(qū)域；檢測器，被配置為在所獲取的圖像中檢測具有與色彩代碼相對應的形狀的對象，確定對象中的基準候選區(qū)域，并且通過比較基準區(qū)域的屬性信息和所確定的基準候選區(qū)域，將對象確定為色彩代碼；以及解調器，被配置為從數(shù)據(jù)區(qū)域解調可見光數(shù)據(jù)。

檢測器還可以被配置為：當包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)大于閾值時，將對象確定為色彩代碼。

檢測器還可以被配置為：通過使用基準候選單元格的色度坐標與基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)來預測所檢測到的色彩代碼的旋轉角度，并且根據(jù)所預測的旋轉角度來校正所檢測到的色彩代碼。

檢測器還可以被配置為：當包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的基準單元格的色度坐標之間的距離小于閾值距離時，將對象確定為色彩代碼。

檢測器還可以被配置為：通過使用基準候選單元格的色度坐標與基準單元格的色度坐標之間的距離來預測所檢測到的色彩代碼的旋轉角度，并且根據(jù)所預測的旋轉角度來校正所檢測到的色彩代碼。

檢測器還可以被配置為：通過比較與包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度相對應的頻譜和與包括在屬性信息中的基準單元格的色度相對應的頻譜，將對象確定為色彩代碼。

檢測器還可以被配置為：測量由包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色彩所表示的頻譜的峰值，并且基于所測量的峰值來確定基準候選單元格的圖案。

基準候選單元格的圖案包括與表示可見光數(shù)據(jù)的信號點的數(shù)量、包括在數(shù)據(jù)區(qū)域中的單元格的數(shù)量以及在基準區(qū)域中重復的基準點的圖案中的至少一個有關的至少一個參數(shù)。

根據(jù)示例性實施例的另一方面，用于傳送可見光數(shù)據(jù)的裝置包括：獲取器，被配置為獲取包括數(shù)據(jù)單元格的數(shù)據(jù)區(qū)域以及通過在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處布置包括基準單元格的基準區(qū)域來生成色彩代碼；以及顯示器，被配置為顯示包括所生成的色彩代碼的圖像，其中，通過基準區(qū)域的屬性信息來標識具有與色彩代碼相對應的形狀的至少一個對象。

基準區(qū)域的屬性信息可以包括在基準區(qū)域中所包括的基準單元格的色度坐標以及與基準單元格的色度相對應的頻譜中的至少一個。

根據(jù)示例性實施例的又一個方面，用于接收可見光數(shù)據(jù)的方法包括：獲取包括色彩代碼的圖像，色彩代碼包括數(shù)據(jù)區(qū)域和基準區(qū)域；在所獲取的圖像中檢測具有與色彩代碼相對應的形狀的對象；確定對象中的基準候選區(qū)域；通過比較基準區(qū)域的屬性信息和所確定的基準候選區(qū)域，將對象確定為色彩代碼；以及從數(shù)據(jù)區(qū)域解調可見光數(shù)據(jù)。

將對象確定為色彩代碼還可以包括：當包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)大于閾值時，將對象確定為色彩代碼。

該方法還可以包括：通過使用基準候選單元格的色度坐標與基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)，預測所檢測到的色彩代碼的旋轉角度；以及根據(jù)所預測的旋轉角度來校正所檢測到的色彩代碼。

將對象確定為色彩代碼還可以包括：當包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的基準單元格的色度坐標之間的距離小于閾值距離時，將對象確定為色彩代碼。

該方法還可以包括：通過使用基準候選單元格的色度坐標與基準單元格的色度坐標之間的距離來預測所檢測到的色彩代碼的旋轉角度；以及根據(jù)所預測的旋轉角度來校正所檢測到的色彩代碼。

將對象確定為色彩代碼還可以包括：通過比較與包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色度相對應的頻譜和與包括在屬性信息中的基準單元格的色度相對應的頻譜，將對象確定為色彩代碼。

將對象確定為色彩代碼還可以包括：測量由包括在所確定的基準候選區(qū)域中的基準候選單元格的色彩所表示的頻譜的峰值；以及基于所測量的峰值來確定基準候選單元格的圖案。

基準候選單元格的圖案包括與表示可見光數(shù)據(jù)的信號點的數(shù)量、包括在數(shù)據(jù)區(qū)域中的單元格的數(shù)量以及在基準區(qū)域中重復的基準點的圖案中的至少一個有關的至少一個參數(shù)。

根據(jù)示例性實施例的另一方面，用于傳送可見光數(shù)據(jù)的方法包括：獲取包括數(shù)據(jù)單元格的數(shù)據(jù)區(qū)域；通過在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處布置包括基準單元格的基準區(qū)域來生成色彩代碼；以及顯示包括所獲取的色彩代碼的圖像，其中，通過基準區(qū)域的屬性信息來標識具有與色彩代碼相對應的形狀的至少一個對象。

基準區(qū)域的屬性信息可以包括在基準區(qū)域中所包括的基準單元格的每個的色度坐標以及關于基準單元格的每個的色度的頻譜中的至少一個。

根據(jù)另一個實施例，提供一種可以存儲執(zhí)行在本文中所公開的方法的程序的非臨時性計算機可讀記錄介質。

根據(jù)示例性實施例的又一個方面，接收數(shù)據(jù)的方法包括：獲取圖像；通過比較對象的形狀和預先確定的形狀，標識包括在圖像中的對象；在對象中標識具有第一屬性的第一候選基準區(qū)域和具有第二屬性的第二候選基準區(qū)域；通過將第一屬性和第二屬性與預先確定的屬性進行比較，來確定比較結果；基于比較結果從第一候選基準區(qū)域和第二候選基準區(qū)域之中確定基準區(qū)域；使用基準區(qū)域來標識包括在對象中的數(shù)據(jù)區(qū)域；以及從所標識的數(shù)據(jù)區(qū)域解碼數(shù)據(jù)。

對象可以是色彩代碼，第一屬性可以與對應于第一候選基準區(qū)域的第一色度坐標相關，第二屬性可以與對應于第二候選基準區(qū)域的第二色度坐標相關，并且預先確定的屬性可以與預先確定的色度坐標相關。

確定比較結果還可以包括：確定第一色度坐標與預先確定的色度坐標之間的第一相關系數(shù)；確定第二色度坐標與預先確定的色度坐標之間的第二相關系數(shù)；以及將第一相關系數(shù)和第二相關系數(shù)與閾值進行比較。

確定比較結果還可以包括：確定第一色度坐標與預先確定的色度坐標之間的第一距離；確定第二色度坐標與預先確定的色度坐標之間的第二距離；以及將第一距離和第二距離與閾值進行比較。

發(fā)明模式

現(xiàn)在將更詳細地參考示例性實施例，其示例在附圖中例示，其中，相同的標號在全文中指代相同的元件。在這一點上，所呈現(xiàn)的示例性實施例可以具有不同的形式，并且不應當解釋為被局限于在本文中所陳述的描述。因此，僅在下面通過參考附圖描述示例性實施例來說明各方面。如在本文中所使用的那樣，術語“和/或”包括相關聯(lián)的所列項目中的一個或多個的任何以及全部的組合。諸如“……中的至少一個”這樣的表述在位于元件列表的前面時修飾元件的整個列表而不是修飾列表的單個元件。

在下文，參考附圖詳細地描述示例性實施例，使得本領域那些普通技術人員可以容易地實現(xiàn)示例性實施例。然而，示例性實施例可以具有不同的形式，并且不應當解釋為局限于這里陳述的描述。另外，為了清晰地描述示例性實施例，在附圖中將省略與示例性實施例的描述無關的部分，并且相同的標號在說明書的各處將標記相同的元件。

遍及說明書，當元件被稱作“連接”到另一個元件時，其可以是“直接連接”到另一個元件，或者可以“電氣地連接”到另一個元件并且在它們之間具有一個或多個中間元件。另外，當一些事物被稱作“包括”一個組件時，可以還包括另一個組件，除非另外指定。

下面將參考附圖詳細地描述示例性實施例。

在下文，將參考附圖詳細地描述示例性實施例。

圖4是例示根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)400的圖。

參考圖4，根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)400可以包括：可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410，其在傳送之前將可見光數(shù)據(jù)調制成二維(2D)色彩代碼；以及可見光數(shù)據(jù)接收裝置420，其從所接收到的2D色彩代碼解調可見光數(shù)據(jù)。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410可以包括：信息處理裝置，其包括顯示設備；存儲設備，其存儲控制程序和數(shù)據(jù)；以及控制設備，其基于控制程序執(zhí)行將可見光數(shù)據(jù)轉換成2D色彩代碼所需的處理?？梢姽鈹?shù)據(jù)傳送裝置410可以包括但不局限于智能電話、平板終端、個人計算機(PC)或者數(shù)字標牌裝置。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410可以包括獲取器411和顯示器412。

獲取器411可以生成色彩代碼。例如，獲取器411可以生成2D色彩代碼。2D色彩代碼可以包括多個單元格。包括在2D色彩代碼中的單元格的一部分可以是基準區(qū)域，并且其另一部分可以是數(shù)據(jù)區(qū)域。另外，基準區(qū)域可以部署在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處。

在下文，將參考圖5詳細描述2D色彩代碼，圖5例示部署有基準單元格的16×16空分復用(SDM)-4色移鍵控(CSK)代碼的示例。

圖5是部署有基準單元格的16×16SDM-4CSK代碼的示例的圖。

在根據(jù)圖5的示例性實施例中，基準單元格部署在SDM-CSK代碼的頂部和底部。基準單元格中的每個具有四種色彩的基準色彩布置重復四次的結構。

參考圖5，正方形2D色彩代碼具有正方形單元格以矩陣配置部署的結構。這里，正方形單元格具有16單元格×16單元格的結構。在正方形2D色彩代碼中，基準區(qū)域可以部署在作為預先設置位置的數(shù)據(jù)區(qū)域的頂部和底部。例如，在正方形單元格中，第一行和第十六行可以是基準區(qū)域。另外，第二行至第十五行可以是數(shù)據(jù)區(qū)域。在下文，構成基準區(qū)域的單元格將被稱作基準單元格，并且構成數(shù)據(jù)區(qū)域的單元格將被稱作數(shù)據(jù)單元格。

在基準區(qū)域中，多個基準單元格可以按照預先設置的次序布置，每個基準單元格具有與定義在色度坐標上的多個基準點中的任何一個相對應的基準色彩。例如，如圖5中所例示的那樣，四種類型的基準單元格S0、S1、S2和S3可以在2D色彩代碼的基準區(qū)域中重復布置四次?；鶞蕟卧馭0至S3的基準色彩可以被設置為與在色度坐標上所設置的四個信號點的基準色彩相同。然而，這只是示例性的，并且基準色彩可以在色度坐標上隨機地設置。

在數(shù)據(jù)區(qū)域中，可見光數(shù)據(jù)可以根據(jù)CSK代碼進行調制和存儲。因為根據(jù)CSK代碼調制可見光數(shù)據(jù)的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。圖5的2D色彩代碼使用4CSK代碼，并且每個數(shù)據(jù)單元格具有信號點的基準色彩，該信號點是在色度坐標上所定義的四個信號點中的任何一個。包括在每個數(shù)據(jù)單元格中的信號點的基準色彩可以表示2比特信息。在圖5的示例中，可以通過使用包括四個數(shù)據(jù)單元格的一個幀來傳送1字節(jié)數(shù)據(jù)。

除了通過調制可見光數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)幀D0至D49之外，2D色彩代碼還包括控制幀F(xiàn)RTN、FREM以及P0至P3。FRTN表示數(shù)據(jù)幀的數(shù)量，并且FREM表示所有的幀中除了數(shù)據(jù)幀之外的剩余幀的數(shù)量。P0至P3表示糾錯碼。

參考圖5的2D色彩代碼，50個數(shù)據(jù)幀中的每個可以表示8比特數(shù)據(jù)。另外，當圖5的2D色彩代碼以15Hz的幀速率顯示時，可見光數(shù)據(jù)可以以6kbps的傳送速率傳送。

參考圖4，顯示器412可以將由獲取器411所生成的2D色彩代碼顯示為可識別圖像。例如，顯示器412可以包括顯示器或者投影儀。當獲取器411以預先確定的幀速率輸出2D色彩代碼時，顯示器412可以根據(jù)從獲取器411所輸出的幀速率來顯示2D色彩代碼。

當顯示器412根據(jù)獲取器411的幀速率來顯示2D色彩代碼時，可以根據(jù)CSK代碼的屬性來均勻地維持2D色彩代碼的總體發(fā)射強度。因為均勻地維持2D色彩代碼的總體發(fā)射強度，所以顯示器412可以將2D色彩代碼顯示為移動圖像而沒有由亮度變化所引起的閃爍。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置420可以包括：信息處理裝置，其包含圖像輸入設備；存儲設備，其存儲控制程序或者各種數(shù)據(jù)；以及控制設備，其基于控制程序執(zhí)行對可見光數(shù)據(jù)進行解調所需的處理。可見光數(shù)據(jù)接收裝置420可以包括但不局限于智能電話、平板終端以及PC。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置420可以包括圖像獲取器421、檢測器422以及解調器423。

圖像獲取器421可以執(zhí)行用于獲取包括2D色彩代碼的圖像的處理。例如，圖像獲取器421可以包括相機。當可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410以移動圖像的形式傳送2D色彩代碼時，圖像獲取器421可以按照高于或者等于傳送移動圖像的幀速率的幀速率來捕獲移動圖像。圖像獲取器421可以輸出構成所捕獲的移動圖像的每個圖像幀。

檢測器422可以在從圖像獲取器421所輸出的基于幀的圖像中檢測2D色彩代碼。例如，檢測器422可以通過使用2D色彩代碼形狀的特征從圖像中標識2D色彩代碼。

當檢測器422通過僅使用2D色彩代碼形狀的特征從圖像中標識2D色彩代碼時，檢測器422可能錯誤地檢測出不是2D色彩代碼的對象。

根據(jù)示例性實施例的檢測器422可以在具有與包括在圖像中的2D色彩代碼相對應的形狀的對象中確定基準候選區(qū)域。檢測器422可以通過比較關于基準區(qū)域的屬性信息和所確定的基準候選區(qū)域來檢測2D色彩代碼。

例如，檢測器422可以通過計算包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的每個基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)來檢測2D色彩代碼。下面將參考圖8更詳細地描述由檢測器422通過使用相關系數(shù)來檢測2D色彩代碼的方法。

作為另一個示例，檢測器422可以通過計算包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的每個基準單元格的色度坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼。下面將參考圖11更詳細地描述由檢測器422通過使用距離來檢測2D色彩代碼的方法。

作為另一個示例，檢測器422可以通過比較由包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個基準單元格的色彩所表示的頻譜與由包括在屬性信息中的每個基準單元格的基準色彩所表示的頻譜來檢測2D色彩代碼。下面將參考圖14更詳細地描述由檢測器422通過使用頻譜來檢測2D色彩代碼的方法。

當從圖像中所檢測到的2D色彩代碼與預先設置的布置不同時，根據(jù)示例性實施例的檢測器422可以標識預先設置的布置與2D色彩代碼的布置之間的差異。例如，參考圖4，當基準區(qū)域不是水平地部署在數(shù)據(jù)區(qū)域的頂部和底部時，檢測器422可以確定所檢測到的2D色彩代碼被旋轉。

在一些示例性實施例中，當確定所檢測到的2D色彩代碼被旋轉時，檢測器422可以確定所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。檢測器422可以根據(jù)所確定的旋轉角度來校正所檢測到的2D色彩代碼。

通過分析包括在所檢測到的2D色彩代碼中的基準區(qū)域的頻譜，根據(jù)示例性實施例的檢測器422可以獲取關于2D色彩代碼的參數(shù)的信息，包括構成2D色彩代碼的單元格的數(shù)量、用以生成數(shù)據(jù)區(qū)域的信號點的數(shù)量以及構成基準區(qū)域的基準點的圖案。當2D色彩代碼被改變時，通過分析頻譜，檢測器422可以獲取關于所改變的2D色彩代碼的參數(shù)的信息，而不使用單獨的傳送/接收裝置。

解調器423可以從所檢測到的2D色彩代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域解調可見光數(shù)據(jù)。當所檢測到的2D色彩代碼被旋轉時，調制器423可以從由檢測器422所校正的2D色彩代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域解調可見光數(shù)據(jù)。

在下文，將參考圖6和圖7的流程圖來描述根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)400的操作。在圖6和圖7中，假設2D色彩代碼是16×16SDM-4CSK。

圖6是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置傳送可見光數(shù)據(jù)的方法的流程圖。

參考圖6，在操作S610中，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置獲取包括多個數(shù)據(jù)單元格的數(shù)據(jù)區(qū)域。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以獲取數(shù)據(jù)區(qū)域，多個數(shù)據(jù)單元格根據(jù)預先設置的結構布置在該數(shù)據(jù)區(qū)域中。例如，如圖5中所例示的那樣，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以獲取具有16單元格×14單元格的矩陣配置的數(shù)據(jù)區(qū)域。這里，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以通過根據(jù)CSK對可見光數(shù)據(jù)進行編碼來獲取數(shù)據(jù)單元格。因為根據(jù)CSK來生成數(shù)據(jù)單元格的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。

在操作S620中，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置通過在距離數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處布置包括多個基準單元格的基準區(qū)域，來獲取或者生成色彩代碼。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以通過在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處布置包括多個基準單元格的基準區(qū)域來獲取色彩代碼，每個基準單元格具有與在色度坐標上所定義的多個基準點中的任何一個相對應的基準色彩。

例如，如圖5中所例示的那樣，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以生成16單元格×1單元格的基準區(qū)域，其中四種類型的基準單元格S0、S1、S2和S3的布置重復四次?？梢姽鈹?shù)據(jù)傳送裝置可以在數(shù)據(jù)區(qū)域的頂部和底部中的每一處部署所生成的基準區(qū)域。這里，作為基準單元格S0至S3的色彩的基準色彩可以與作為在色度坐標上所設置的四個信號點的色彩的標準色彩相同。然而，這僅是示例性的，并且基準色彩可以與標準色彩不同。

如圖5中所例示的那樣，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以生成16單元格×16單元格的2D色彩代碼，其中部署有16單元格×1單元格的基準區(qū)域、16單元格×14單元格的數(shù)據(jù)區(qū)域以及16單元格×1單元格的基準區(qū)域。

在操作S630中，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以顯示所生成的色彩代碼。

圖7是例示根據(jù)示例性實施例r由可見光數(shù)據(jù)接收裝置對可見光數(shù)據(jù)進行解調的方法的流程圖。

參考圖7，在操作S710中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置獲取與包括數(shù)據(jù)區(qū)域和基準區(qū)域的色彩代碼相對應的圖像。根據(jù)示例性實施例的基準區(qū)域可以布置在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先設置的位置處。

在操作S720中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置在具有與包括在所獲取的圖像中的2D色彩代碼相對應的形狀的至少一個對象中確定基準候選區(qū)域。

在操作S730中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過比較關于基準區(qū)域的屬性信息和所確定的基準候選區(qū)域，檢測或者以其他方式確定至少一個對象的任何一個是否是色彩代碼。

例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過計算包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的每個基準單元格的色度坐標之間的相關系數(shù)來檢測2D色彩代碼。作為另一個示例，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過計算包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色度坐標與包括在屬性信息中的每個基準單元格的色度坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼。作為另一個示例，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過比較由包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色彩所表示的頻譜與由包括在屬性信息中的每個基準單元格的基準色彩所表示的頻譜來檢測2D色彩代碼。

當從圖像中所檢測到的2D色彩代碼與預先設置的布置不同時，根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以標識預先設置的布置與所檢測到的2D色彩代碼的布置之間的差異。另外，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于預先設置的布置與所檢測到的2D色彩代碼的布置之間的差異來確定所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以根據(jù)所確定的旋轉角度來校正所檢測到的2D色彩代碼。

在操作S740中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從所檢測到的色彩代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域中解調可見光數(shù)據(jù)。當所檢測到的色彩代碼被旋轉時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從經(jīng)校正的2D色彩代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域中解調可見光數(shù)據(jù)。

圖8是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過使用通過比較關于基準區(qū)域的屬性信息和基準候選區(qū)域所計算的相關系數(shù)來檢測2D色彩代碼的方法的流程圖。

參考圖8，在操作S805中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以獲取包括2D色彩代碼的圖像?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以通過捕獲在可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410上所顯示的、包括2D色彩代碼的圖像來獲取圖像。

在操作S810中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從所獲取的圖像檢測有很高可能性是2D色彩代碼的對象。例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于關于預先存儲的2D色彩代碼的形狀的信息，從所獲取的圖像中檢測與2D色彩代碼的形狀相對應的對象。

圖5中所例示的示例2D色彩代碼是正方形?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以根據(jù)2D色彩代碼的形狀檢測包括在圖像中的至少一個正方形對象。因為從圖像中檢測預先確定的形狀的對象的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。

在操作S815中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定是否存在從所獲取的圖像中所檢測到的對象。

在操作S820中，當沒有對象被檢測到時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定已經(jīng)出現(xiàn)誤差。

在操作S825中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算關于基準區(qū)域的屬性信息與在所檢測到的對象中被估計為基準區(qū)域的基準候選區(qū)域之間的相關系數(shù)。

例如，在圖5中所例示的正方形2D色彩代碼的四個邊中的兩個邊對應于基準區(qū)域。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以預先存儲指示2D色彩代碼的四個邊中的兩個邊對應于基準區(qū)域的信息。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以將被檢測為基準候選區(qū)域的正方形的四個邊中的每個與關于基準區(qū)域的屬性信息進行比較。

在下文，下面將參考圖9更詳細地描述由可見光數(shù)據(jù)接收裝置比較關于基準區(qū)域的屬性信息和基準候選區(qū)域的方法。

圖9是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置在包括在圖像中的所檢測到的正方形對象中的基準候選區(qū)域之中確定基準區(qū)域的方法的圖。

參考圖9，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以如下區(qū)域確定為基準候選區(qū)域，在該區(qū)域中，將具有所檢測到的正方形的邊A的長度的1/256作為一個邊的長度的正方形a0、a1、…、a255布置在邊A內。在一些示例性實施例中，邊A的分割的數(shù)量不局限于256，并且可以大于預先設置的2D色彩代碼中的針對每邊的單元格的數(shù)量。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以測量具有邊A的長度的1/256作為一個邊的長度的正方形a0、a1、…、a255的色度。因為用于測量色度的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。檢測器422可以將所測量的色度輸出為色度坐標上x坐標和y坐標的值。例如，關于a0的色度、a1的色度以及a255的色度的色度坐標可以分別被輸出為(x0，y0)、(x1，y1)以及(x255，y255)。

這里，具有邊A的長度的1/256作為一個邊的長度的正方形a0、a1、…、a255的色度將被稱作所測量的色度。所測量的色度可以與包括在由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410所生成的2D色彩代碼中的基準區(qū)域的單元格的色度(輸入色度)不同。例如，由于可見光數(shù)據(jù)傳送路徑、圖像獲取器421以及顯示器412的屬性，所測量的色度可能與輸入色度不同。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以預先存儲作為基準區(qū)域的單元格的色度的輸入色度。通過確定輸入色度與所測量的色度之間的相關性，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定邊A的內部是否對應于基準區(qū)域。

下面的等式2至4是用于計算相關系數(shù)以便確定輸入色度與所測量的色度之間的相關性的方法的示例?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置420可以基于等式2來計算輸入色度和所測量的色度中的每個的x坐標相關系數(shù)Cx作為表示它們之間相關性的指標，并且基于等式3來計算其y坐標相關系數(shù)Cy。

另外，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于等式4來計算輸入色度與所測量的色度之間的x坐標相關系數(shù)和y坐標相關系數(shù)的平均值Ck。以基于等式4所計算出的相關系數(shù)的平均值Ck為基礎，根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準候選區(qū)域是否對應于基準區(qū)域。

等式2

等式3

等式4

在等式2和3中，xi和yi標記所測量的色度的坐標，并且Xi和Yi標記輸入色度的坐標。另外，標記xi的平均值，標記Xi的平均值，標記yi的平均值，并且標記Yi的平均值。這里，Ck可以具有從-1至1的值。

由根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置計算相關系數(shù)的方法不局限于根據(jù)等式2至4的相關系數(shù)，可以使用能夠表示其間的相關性的任何指標。例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過使用諸如基于與等式2和3中省略分母相對應的等式所計算的值這樣的非標準化的指標來表示其間的相關性。

在操作S830中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定所計算出的相關系數(shù)是否大于預先設置的閾值。通過確定所計算出的相關系數(shù)是否大于預先設置的閾值，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準候選區(qū)域是否對應于基準區(qū)域。

在操作S835中，當所計算出的相關系數(shù)大于預先設置的閾值時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準候選區(qū)域是基準區(qū)域?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以選擇四個邊中具有最大相關系數(shù)的邊。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以比較所選擇的邊的相關系數(shù)與閾值。通過使用在每個邊與基準區(qū)域之間所計算的相關系數(shù)，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定正方形區(qū)域的四個邊中的任何邊是否對應于基準區(qū)域。

另外，通過確定四個邊中的任何邊是否對應于基準區(qū)域，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定檢測到的2D色彩代碼是否被旋轉。下面將參考圖10更詳細地描述由可見光數(shù)據(jù)接收裝置確定所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度的方法。

在操作S840中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準區(qū)域是否包括在所檢測到的對象中。當基準區(qū)域未包括在所檢測到的對象中時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定已經(jīng)出現(xiàn)誤差。

在操作S845中，當包括基準區(qū)域的至少一個對象被檢測為2D色彩代碼時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以選擇位置最接近于圖像中心的2D色彩代碼。然而，操作S845不是必不可少的操作。例如，在一些示例性實施例中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以對所檢測到的2D色彩代碼中的每個執(zhí)行操作S845之后的操作。

在操作S850中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過按照在操作S835中所確定的旋轉角度反向旋轉2D色彩代碼，來獲取未旋轉的2D色彩代碼。作為另一個示例，可以在操作S825中確定所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。

當所檢測到的2D色彩代碼被旋轉時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過校正旋轉角度來增加經(jīng)解調的可見光數(shù)據(jù)的準確度。

在操作S855中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從經(jīng)校正的2D色彩代碼中解調可見光數(shù)據(jù)?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以將包括在2D色彩代碼中的每個數(shù)據(jù)單元格的色度轉換成色度坐標上的x坐標和y坐標?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以確定最接近于數(shù)據(jù)單元格坐標的信號點?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以輸出由該信號點所表示的比特流作為可見光數(shù)據(jù)。

因為用于解調可見光數(shù)據(jù)的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。

在操作S860中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正可見光數(shù)據(jù)的誤差。

圖10A至圖10F是例示根據(jù)示例性實施例的針對每個基準候選區(qū)域所計算出的相關系數(shù)Ck的示例的圖。

圖10A至圖10F的圖例示在假設i對應于水平軸時的xi和Xi的值以及yi和Yi的值。另外，在每個圖中，粗線表示xi和yi，而細線表示Xi和Yi。

圖10A是在從圖像中所檢測到的對象的基準候選區(qū)域對應于2D色彩代碼的基準區(qū)域的情況下的圖。參考圖10A的圖，基準區(qū)域的頂部與基準候選區(qū)域之間的相關系數(shù)Ck是0.941。另外，從圖10A的圖中可以看到，Xi隨著xi增加/減小而增加/減小。

圖10B和圖10C是在從圖像中所檢測到的對象不對應于2D色彩代碼的情況下的圖。參考圖10B和圖10C，可以看到，基準區(qū)域的頂部與從所檢測到的對象所確定的基準候選區(qū)域之間的相關系數(shù)Ck分別具有非常低的值0.058和0.078。另外，從圖10B和圖10C的圖中可以看到，在xi與Xi之間以及在yi與Yi之間不存在相關性。

圖10D是在從圖像中所檢測到的對象的基準候選區(qū)域相對于2D色彩代碼的基準區(qū)域旋轉180°的情況下的圖。在圖10D中，與2D色彩代碼的基準候選區(qū)域有關的相關系數(shù)Ck是-0.369。另外，從圖10D的圖中可以看到，構成基準候選區(qū)域的單元格的色度坐標值與構成基準區(qū)域的單元格的色度坐標值以180°的差異彼此偏離。

基于2D色彩代碼的基準候選區(qū)域和基準區(qū)域之間的相關性，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定構成基準候選區(qū)域的單元格以基準單元格的相反次序布置。這里，當要比較的2D色彩代碼的基準區(qū)域位于數(shù)據(jù)區(qū)域的頂部時，圖10D的基準坐標區(qū)域可以對應于位于2D色彩代碼的數(shù)據(jù)區(qū)域底部的基準區(qū)域。

圖10E是在從圖像中所檢測到的對象的基準候選區(qū)域相對于2D色彩代碼的基準區(qū)域旋轉90°的情況下的圖。在圖10E中，與2D色彩代碼的基準候選區(qū)域有關的相關系數(shù)Ck是0.028。另外，從圖10E的圖中可以看到，構成基準候選區(qū)域的單元格的色度坐標值與構成基準區(qū)域的單元格的色度坐標值以90°的差異彼此偏離。

圖10F是在從圖像中所檢測到的對象的基準候選區(qū)域相對于2D色彩代碼的基準區(qū)域旋轉270°的情況下的圖。在圖10F中，關于2D色彩代碼的基準候選區(qū)域的相關系數(shù)Ck是0.419。另外，從圖10F的圖中可以看到，構成基準候選區(qū)域的單元格的色度坐標值與構成基準區(qū)域的單元格的色度坐標值以270°的差異彼此偏離。

如上所述，當從圖像中所檢測到的預先確定的形狀的對象對應于2D色彩代碼并且從對象中所確定的基準候選區(qū)域對應于基準區(qū)域時，相關系數(shù)可以非常高。另一方面，當從圖像中所檢測到的預先確定的形狀的對象不對應于2D色彩代碼時，相關系數(shù)可以非常低。因此，通過防止將小于或者等于閾值的區(qū)域確定為2D色彩代碼，可以防止可見光數(shù)據(jù)接收裝置將不是2D色彩代碼的對象錯誤地識別為2D色彩代碼。

例如，在閾值Cth設置為0.5的情況下，當基準區(qū)域與所檢測到的對象的基準候選區(qū)域之間的相關系數(shù)小于或者等于0.5時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定所檢測到的對象不是2D色彩代碼。

當所檢測到的對象是被旋轉的2D色彩代碼時，相關系數(shù)可以具有負值，如在圖10D的情況那樣。另外，當所檢測到的對象是被旋轉的2D色彩代碼時，相關系數(shù)可以具有相對大的值，如圖10F的情況那樣?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以通過計算與正方形的四個邊A、B、C和D相對應的所有相關系數(shù)并且確定具有所計算的最大相關系數(shù)的邊是否超過閾值，來更準確地檢測2D色彩代碼。

另外，通過計算與正方形對象的四個邊相對應的所有相關系數(shù)，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準區(qū)域是否位于正方形對象的四個邊中的任何一個?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以通過確定基準區(qū)域的位置來確定所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。當包括在圖像中的2D色彩代碼被旋轉時，通過基于所確定的旋轉角度來校正所檢測到的2D色彩代碼，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以準確地解調可見光數(shù)據(jù)。

圖11是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過使用包括在基準候選區(qū)域中的單元格的色度坐標與包括在基準區(qū)域中的基準單元格的色度坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼的方法的流程圖。

參考圖11，在操作S1105中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以獲取包括2D色彩代碼的圖像。

在操作S1110中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從所獲取的圖像中檢測出有很高可能性是2D色彩代碼的對象。例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于關于預先存儲的2D色彩代碼的形狀的信息，從所獲取的圖像中檢測出與2D色彩代碼的形狀相對應的對象。

在操作S1115中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定是否存在從所獲取的圖像中所檢測到的對象。

在操作S1120中，當沒有對象被檢測到時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定已經(jīng)出現(xiàn)誤差。

在操作S1125中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算包括在基準區(qū)域中的基準單元格的色度坐標與包括在從所檢測到的對象中被估計為基準區(qū)域的基準候選區(qū)域中的單元格的色度坐標之間的距離。

例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以將所檢測到的正方形的四個邊中的每個確定為基準候選區(qū)域?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以比較預先存儲的基準區(qū)域的基準單元格的色度坐標與包括在所確定的基準候選區(qū)域中的色度坐標。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以將如下區(qū)域確定為基準候選區(qū)域，在該區(qū)域中，具有所檢測到的正方形對象的邊A的長度的1/256作為一個邊的長度的正方形a0、a1、…、a255布置在邊A內。這里，邊A的分割的數(shù)量不局限于256，并且可以大于預先設置的2D色彩代碼中的針對每個邊的單元格的數(shù)量。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以測量具有1/256作為一個邊的長度的正方形a0、a1、…、a255的色度值，并且將所測量的色度值分別輸出為色度坐標上x坐標值和y坐標值。例如，關于a0的色度、a1的色度以及a255的色度的色度坐標可以分別輸出為(x0，y0)、(x1，y1)以及(x255，y255)。這里，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以預先存儲表示構成基準區(qū)域的基準單元格的色度的輸入色度的坐標。

基于下面的等式5，根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算表示所測量的色度的坐標與輸入色度的坐標之間的距離的指標。這里，坐標之間的距離的總和Dk可以用作表示坐標之間的距離的指標。

然而，用于計算表示坐標之間的距離的指標的方法不局限于等式5。作為另一個示例，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算坐標之間的距離的平均值Dk/n作為表示坐標之間的距離的指標。

等式5

在等式5，xi和yi標記表示ai的色度的所測量的色度，并且Xi和Yi標記表示構成基準區(qū)域的基準單元格的色度的輸入色度。

在操作S1130中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定所計算出的指標是否小于預先設置的閾值距離。

當所檢測到的對象對應于2D色彩代碼并且基準候選區(qū)域對應于基準區(qū)域時，所測量的色度與輸入色度的坐標之間的距離Dk可以小于閾值距離。另一方面，當所檢測到的對象不對應于2D色彩代碼時，所測量的色度與輸入色度的坐標之間的距離Dk可以大于或者等于閾值距離。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過在所測量的色度與輸入色度的坐標之間的距離Dk大于或者等于預先設置的閾值距離時確定所檢測到的對象不對應于2D色彩代碼，來更準確地檢測2D色彩代碼。例如，當閾值距離Dth為0.5并且所測量的色度與輸入色度的坐標之間的距離Dk大于或者等于閾值距離Dth時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定所檢測到的對象不對應于2D色彩代碼。

為了對應于2D色彩代碼被旋轉的情況，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算基準區(qū)域和與正方形的四個邊A、B、C和D中的每個相對應的基準候選區(qū)域的坐標之間的距離?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以相對于針對四個邊A、B、C和D所計算出的坐標之間的距離中具有最小坐標間距離的邊來估計閾值距離Dth。

因為在候選區(qū)域對應于基準區(qū)域的情況下的坐標之間的距離Dk最小，所以可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準區(qū)域是否位于具有預先確定的形狀的區(qū)域的任何邊。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過使用所確定的基準區(qū)域的位置來確定2D色彩代碼的旋轉角度。

在操作S1135中，當所計算出的距離小于預先設置的閾值距離時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以將基準候選區(qū)域確定為基準區(qū)域。

在操作S1140中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定是否存在包括基準區(qū)域的2D色彩代碼。當不存在包括基準區(qū)域的2D色彩代碼時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定已經(jīng)出現(xiàn)誤差。

在操作S1145中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以在所檢測到的2D色彩代碼中選擇位置最接近于圖像中心的2D色彩代碼。然而，操作S1145不是必不可少的操作。例如，在一些示例性實施例中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以對所有所檢測到的2D色彩代碼中的每個執(zhí)行操作S1145之后的操作。

在操作S1150中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。例如，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過按照在操作S1130中確定的旋轉角度反向旋轉2D色彩代碼，來獲取未旋轉的2D色彩代碼。

當所檢測到的2D色彩代碼被旋轉時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過校正旋轉角度來增加經(jīng)解調的可見光數(shù)據(jù)的準確度。

在操作S1155中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從在操作S1150中校正的2D色彩代碼中解調可見光數(shù)據(jù)?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以將每個數(shù)據(jù)單元格的色度轉換成色度坐標上的x坐標和y坐標?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以確定最接近于數(shù)據(jù)單元格坐標的信號點。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以輸出由信號點所表示的比特流作為可見光數(shù)據(jù)。

因為用于解調可見光數(shù)據(jù)的方法在本領域中是公知的，所以在本文中將省略其詳細描述。

在操作S1160中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正可見光數(shù)據(jù)的誤差。

可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過計算表示基準候選區(qū)域的色度的所測量色度與表示基準區(qū)域的色度的輸入色度的坐標之間的距離來增加檢測基準區(qū)域的準確度。另外，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過使用所測量的色度與輸入色度的坐標之間的距離來校正所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度，來增加經(jīng)解調的可見光數(shù)據(jù)的準確度。

在一些示例性實施例中，通過使用輸入色度與所測量的色度的坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼的方法可能比通過使用輸入色度與所測量的色度之間的相關性來檢測2D色彩代碼的方法需要更少量的計算。在一些示例性實施例中，通過使用輸入色度與所測量的色度之間的相關性來檢測2D色彩代碼的方法可能比通過使用輸入色度與所測量的色度的坐標之間的距離來檢測2D色彩代碼的方法具有更高的準確度。

圖12是例示根據(jù)示例性實施例的2D色彩代碼的參數(shù)的表格。2D色彩代碼的參數(shù)可以包括SDM-CSK參數(shù)。SDM-CSK參數(shù)可以包括由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410使用以生成數(shù)據(jù)單元格的2D色彩代碼的單元格的數(shù)量和信號點的數(shù)量。這里，信號點的數(shù)量可以對應于基準色彩的數(shù)量。

例如，SDM-CSK參數(shù)可以包括：三種類型的色彩，例如4色(4CSK)、8色(8CSK)和16色(16CSK)；以及三種類型的單元格，例如8×8、16×16和32×32。當存在三種類型的色彩和三種類型的單元格時，可以存在9種色彩和9個單元格的組合。

另外，由根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置所生成的2D色彩代碼可以具有包括預先確定的數(shù)量的單元格的矩陣配置的結構，并且基準區(qū)域可以部署在第一行和第十六行。另外，基準點的數(shù)量可以設置為等于信號點的數(shù)量，并且基準單元格的數(shù)量可以設置為等于信號點的數(shù)量。在根據(jù)示例性實施例的2D色彩代碼中，與每個基準點相對應的基準單元格可以按照預先確定的次序布置，并且基準單元格的布置可以在基準區(qū)域中重復部署。重復基準色彩的布置的次數(shù)可以根據(jù)2D色彩代碼的單元格數(shù)量來確定。

圖12的表格例示基準色彩的數(shù)量、單元格的數(shù)量以及基準單元格的布置被重復的次數(shù)之間的示例對應關系。這里，因為16色基準色彩布置可能未以包括8個單元格的第一行來表示，所以不使用16色和8×8單元格的組合。

圖13是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置所生成的2D色彩代碼的圖。

參考圖13，2D彩色代碼是16×16SDM-16CSK，其中，與在色度坐標上所設置的16個基準點相對應的基準單元格S0至S15布置在第一行和第十六行。這里，假設基準點的數(shù)量、信號點的數(shù)量及其色度是相同的。

構成2D色彩代碼的單元格的數(shù)量和色彩的數(shù)量可以影響在基準區(qū)域中重復基準單元格的布置的次數(shù)。因此，通過確定基準單元格的布置或者色度，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定在可見光數(shù)據(jù)傳送裝置中所使用的參數(shù)，包括單元格的數(shù)量和色彩的數(shù)量。

圖14是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置通過分析所檢測到的2D色彩代碼來確定參數(shù)的方法的流程圖。

參考圖14，在操作S1405中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以獲取包括2D色彩代碼的圖像?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以通過捕獲在可見光數(shù)據(jù)傳送裝置410上所顯示的包括2D色彩代碼的圖像來獲取圖像。

在操作S1410中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從所獲取的圖像中檢測有很高可能性是2D色彩代碼的對象。根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于關于預先存儲的2D色彩代碼的形狀的信息，從所獲取的圖像中檢測與2D色彩代碼的形狀相對應的對象。在一些示例性實施例中，當沒有檢測到具有預先確定的形狀的區(qū)域時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以結束用于解調數(shù)據(jù)的一系列處理。

在操作S1415中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以對所檢測到的對象執(zhí)行頻率分析(FFT)。通過頻率分析，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定包括在所檢測到的對象中的2D色彩代碼的參數(shù)。

通過頻率分析，根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定相同的色彩布置在基準候選區(qū)域中重復的次數(shù)。參考圖12，可以看到，根據(jù)示例性實施例，16色基準單元格的布置部署在2D色彩代碼的基準區(qū)域S0至S15中。在圖12中所例示的2D色彩代碼的情況下，重復基準單元格的布置的次數(shù)可以通過頻率分析而被檢測為1。

在下文，將參考圖15描述對從圖像中所檢測到的對象執(zhí)行頻率分析的結果。

圖15A至圖15D是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置對與基準區(qū)域相對應的基準候選區(qū)域所執(zhí)行的頻率分析(FFT)的結果的圖。

在圖15A至圖15D所示的圖中，每個圖中的頂部圖例示由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置所生成的2D色彩代碼的基準區(qū)域的功率譜。另外，在圖15A至圖15D所示的圖中，每個圖中的底部圖例示由可見光數(shù)據(jù)接收裝置所檢測到的2D色彩代碼的基準候選區(qū)域的功率譜。

從圖15A至圖15D中可以看到，與重復頻率相同的頻率分量的強度被最大化。然而，這里，將排除與頻率為0的情況相對應的直流分量的值。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以測量由包括在所確定的基準候選區(qū)域中的每個單元格的色彩所表示的頻譜的峰值。另外，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以基于所測量的峰值來確定單元格的圖案。

例如，通過頻率分析，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定重復與包括在基準候選區(qū)域中的基準點的數(shù)量相對應的單元格布置的次數(shù)?；谒_定的重復次數(shù)，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定至少一個參數(shù)，包括可以包括在2D色彩代碼中的信號色彩的數(shù)量與單元格的數(shù)量的組合。

在操作S1420中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定是否確定多個參數(shù)。當確定一個參數(shù)時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以執(zhí)行操作S1440至S1450，用于從基于所確定的參數(shù)而確定的2D色彩代碼中解調可見光數(shù)據(jù)。下面將介紹操作S1440至S1450。

在操作S1425中，當確定多個參數(shù)時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以計算關于基準區(qū)域的屬性信息與基于相應的參數(shù)所確定的基準候選區(qū)域之間的相關系數(shù)。

在操作S1430中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定所計算出的相關系數(shù)是否大于閾值。通過確定所計算出的相關系數(shù)是否大于預先設置的閾值，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定基準候選區(qū)域是否對應于基準區(qū)域。

在操作S1435中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定在基于相應的參數(shù)所確定的2D色彩代碼之中具有最大相關系數(shù)值的基準候選區(qū)域的參數(shù)?？梢姽鈹?shù)據(jù)接收裝置可以檢測與所確定的參數(shù)相對應的2D色彩代碼。

在操作S1440中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正所檢測到的2D色彩代碼的旋轉角度。

在操作S1445中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以從經(jīng)校正的2D色彩代碼中解調可見光數(shù)據(jù)。

在操作S1450中，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以校正可見光數(shù)據(jù)的誤差。

在一些示例性實施例中，在操作S1425至S1435中比較基準候選區(qū)域和基準區(qū)域的操作可以基于已經(jīng)在上面參考圖11所描述的、計算包括在基準候選區(qū)域中的單元格的色度坐標與包括在基準區(qū)域中的基準單元格的色度坐標之間的距離的方法來執(zhí)行。

當在基于SDM-CSK的可見光通信中所使用的參數(shù)由可見光數(shù)據(jù)傳送裝置設置或者改變時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過分析基準候選區(qū)域的頻譜來獲取被設置或者改變的參數(shù)的信息。

作為另一個示例，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過對基準候選區(qū)域執(zhí)行頻率分析來更高效地確定2D色彩代碼。當不執(zhí)行頻率分析時，為了確定參數(shù)，可見光數(shù)據(jù)接收裝置應當基于上面參考圖8或者圖11所描述的方法，來確定由參數(shù)的可能組合所確定的基準候選區(qū)域中的每個是否對應于基準區(qū)域。然而，通過經(jīng)由頻率分析在參數(shù)之中選擇可能參數(shù)，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以減少確定基準候選區(qū)域是否對應于基準區(qū)域所需的計算量。

本發(fā)明的構思不局限于上面的示例性實施例，并且可以修改而不背離本發(fā)明的構思的精神和范圍。例如，上面的示例性實施例主要例示基準點和信號點相同的情況。當基準點和信號點不相同時，包括在2D色彩代碼中的色彩數(shù)量可以減少。然而，基準點和信號點可以不一定相同?；鶞庶c可以在色度坐標上自由地設置而不管信號點。

例如，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以生成包括基準單元格的布置的基準區(qū)域，基準單元格具有帶有小的檢測誤差的基準色彩?？梢姽鈹?shù)據(jù)傳送裝置可以通過使用與圖像或者數(shù)據(jù)單元格中的另一個對象具有小相關性的基準色彩，來生成基準區(qū)域。另外，可見光數(shù)據(jù)傳送裝置可以通過使用具有帶有許多特征點的頻譜的基準色彩，來生成基準區(qū)域。在包括具有帶有許多特征點的頻譜的基準色彩的基準區(qū)域的情況下，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以僅通過執(zhí)行頻譜分析來確定一個參數(shù)。

另外，在上面的示例性實施例中，如圖5中所例示的那樣，基準區(qū)域包括與數(shù)據(jù)區(qū)域相鄰的一維基準色彩布置。然而，在一些示例性實施例中，基準區(qū)域可以部署在相對于數(shù)據(jù)區(qū)域的預先確定的位置處，并且可以不一定與數(shù)據(jù)區(qū)域相鄰?；鶞蕝^(qū)域可以部署在2D色彩代碼的可估計的隨機位置處。

圖16是例示根據(jù)示例性實施例的由可見光數(shù)據(jù)接收裝置所執(zhí)行的頻率分析的結果的圖。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過在計算坐標之間的距離或者關于參數(shù)的相關函數(shù)之前執(zhí)行頻譜分析，來減少必要參數(shù)的數(shù)量。可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過頻譜分析來減少計算量。

參考圖16，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以獲取1、2、4和8作為重復數(shù)量。另外，當獲取與重復數(shù)量不同的另一個數(shù)量時，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定出現(xiàn)誤差值并且移除對應的結果。

根據(jù)示例性實施例的可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以確定與所確定的重復數(shù)量相對應的參數(shù)。另外，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以通過比較關于基準區(qū)域的屬性信息與所確定的參數(shù)，來確定具有最大相關系數(shù)的參數(shù)。

在參考圖16描述的示例性實施例中，假設要進行頻率分析的基準候選區(qū)域與基準區(qū)域相同。例如，當包括基準候選區(qū)域的對象與2D色彩代碼的形狀不同時，或者當2D色彩代碼被旋轉時，難以獲取適當?shù)闹貜蛿?shù)量。在這種情況下，可見光數(shù)據(jù)接收裝置可以按照選擇基準區(qū)域所需的參數(shù)的數(shù)量來重復地確定距離或者計算相關系數(shù)。

當基準候選區(qū)域和基準區(qū)域不相同時，因為根據(jù)示例性實施例的頻率分析可以極大地減少必要的計算量，所以頻率分析可以作為確定距離或者計算相關系數(shù)的操作之前的預處理來執(zhí)行。

圖17至圖19是例示在2D色彩代碼上的其他示例性位置處所部署的基準區(qū)域的圖。在圖17中所例示的2D色彩代碼中，基準區(qū)域1720部署在數(shù)據(jù)區(qū)域1710的內部。在圖18中所例示的2D色彩代碼中，具有2D布置的基準區(qū)域1820部署在數(shù)據(jù)區(qū)域1810內的預先設置的位置。另外，在圖19中所例示的2D色彩代碼中，基準區(qū)域1920可以以晶格的形狀、部署在按照預先確定的距離從數(shù)據(jù)區(qū)域1910分隔開的位置處。

在上面的示例性實施例中，一般例示具有2D正方形形狀的色彩代碼。然而，2D色彩代碼可以具有可以由可見光數(shù)據(jù)接收裝置在2D色彩代碼中檢測到的形狀中的任何一種。

另外，雖然已經(jīng)描述了示例性實施例的示例硬件配置，但是本發(fā)明的構思不局限于此，而是也可以通過在中央處理單元(CPU)中執(zhí)行用于處理的計算機程序來實現(xiàn)。在這種情況下，計算機程序可以通過使用各種類型的非臨時性計算機可讀介質存儲并且提供給計算機。非臨時性計算機可讀介質可以包括各種類型的有形存儲介質。非臨時性計算機可讀介質的示例可以包括磁性記錄介質(例如，軟盤、磁帶和硬盤驅動器)、磁光記錄介質(例如，磁光盤)、壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)、CD-R、CD-RW以及半導體存儲器(例如，掩模型ROM、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、閃速ROM和隨機存取存儲器(RAM))。另外，程序可以由各種類型的臨時性計算機可讀介質提供給計算機。臨時性計算機可讀介質的示例可以包括電氣信號、光學信號和電磁波。臨時性計算機可讀介質可以將程序通過無線通信信道或者諸如電氣線路和光纖這樣的有線通信信道提供給計算機。

應當理解到，在本文中所描述的示例性實施例應當僅在描述性的意義上考慮，而不是為了限制的目的。每個示例性實施例內的特征和方面的描述應當通常被認為可用于其他示例性實施例中的其他類似的特征或者方面。

雖然已經(jīng)參考附圖描述了一個或多個示例性實施例，但是本領域中的普通技術人員應當理解到，其中可以在形式和細節(jié)方面做出各種改變，而不背離如由權利要求書所限定的精神和范圍。