阅读说明：本技术 一种楼宇外墙体可见光信息传达的装置和方法 (Device and method for transmitting visible light information of building outer wall ) 是由 董辰 杨鸿柳 吴限 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种楼宇外墙体可见光信息传达的装置和方法。该方法包括信息发射装置及信息接收装置。所述信息发射装置由多个LED灯组成,所述LED灯发出光波的波长和强度均可以改变,所述信息发射装置可以将设定的信息进行编码。所述信息发射装置发出的信息经墙体反射被所述信息接收装置接收。所述信息接收装置可以捕获信息发射装置传来的信息,所述信息接收装置可以对可见光信息进行解码,并将解码所得的信息可视化。(The invention provides a device and a method for transmitting visible light information of an outer wall of a building. The method comprises an information transmitting device and an information receiving device. The information transmitting device is composed of a plurality of LED lamps, the wavelength and the intensity of light waves emitted by the LED lamps can be changed, and the information transmitting device can encode set information. The information sent by the information transmitting device is reflected by the wall body and received by the information receiving device. The information receiving device can capture the information transmitted by the information transmitting device, and the information receiving device can decode the visible light information and visualize the decoded information.)

一种楼宇外墙体可见光信息传达的装置和方法

技术领域

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本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种利用可见光传达信息的装置和方法。

背景技术

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夜景照明已经在城市、景点中非常常见。目前有大量的楼体使用了夜景外观照明。这种照明模式提高了楼体、景点的美观程度。同时这种照明的目的是让来往的人能够看到楼体、景点，提高对应建筑物的知名度，美化建筑物和附近的景观。目前这些照明仅有装饰的功能，但只需对照明装置稍加改进便可在装饰楼体的同时，进行信息的传输，其中传输的信息可以包括建筑介绍等任意指定的信息。

可见光通信已经获得了很大发展，目前在陆地，在水下都有实际应用。传统的可见光照明需要一个用于发射信息的装置：LED，一个用于接受信息的装置：PD。其中LED的速率可以达到Gbps级别。但是通常通信距离有限。且PD是一个专用设备，很难在普通用户随身携带设备上普及。

发明内容

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为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种实现楼宇外墙体可见光信息传达的系统。

所述系统为以楼宇，景观墙体照明LED为发射端，以手机等电子设备相机为接收端的单向可见光通信系统。

所述系统主要功能是传递楼宇信息，景点信息等任意指定的信息。

所述系统的实施逻辑依次为：光源发射装置把光打到楼体上、相机预览阶段开启、识别楼宇照明的闪烁、拍摄闪烁视频、算法识别闪烁中包含的固定字段、得到字段对应的内容信息、显示装置显示内容信息、与拓展功能相配合。具体框图如图1。

所述光源发射装置由两个及以上的LED灯组成，LED灯发射的光经建筑楼体会发生反射，其示意图如图2。

所述LED灯通过电压进行控制。

所述LED灯可以是荧光的，也可以是非荧光的。

所述LED灯的特征为光的强度与光的波长。光的强度与波长的特定组合代表特定的编码信息。

所述相机预览为打开设备识别可见光信息的程序。

所述相机为手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品上的摄像头。

所述识别楼宇照明的闪烁为识别反射光的强度、波长、以及相应的组合顺序。

所述闪烁视频为一段连续的且足够长的视频，该视频包含反射光的强度、波长、以及相应的组合顺序的全部信息。

所述识别算法为将可见光转化为编码信息的程序。

所述闪烁中包含的固定字段与光的波长、强度以及它们特定的组合顺序一一对应。

所述内容信息可通过对获得的固定字段的编码信息进行译码得到。

所述内容信息可以为URL链接、图片、视频、文字等。

所述显示装置可以为手机、平板电脑、笔记本电脑等具有显示屏的电子产品。

所述拓展功能可以为定位功能，两者配合可以将使用者导航至目的地。

本发明的优点：

对楼宇表面的灯光的功能进行了拓展，传统的灯光仅具有照明以及装饰功能，本案提出的发明在上述功能的基础上新增了信息传递功能。

本案提出的系统进行可见光识别时，无需直接对准光源拍摄。所需的信息取自于光源发射光波的反射光。由于一条光波经过墙体会有多个反射光，所以使用本案所提出的系统，对拍摄角度的要求会大大降低。

附图说明

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本发明有如下附图：

图1本发明的实现原理框图

图2常见的楼宇墙体打光示意图

图3本发明使用场景的示意图

图4电子设备显示可见光信息的示意图

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的阐述：

实施例1：游客距离西安大雁塔还有300米，大雁塔景观照明包含了LED发出的光信息。游客用手机拍照预览对准大雁塔，其示意图如图3所示。拍摄完毕，游客可以通过手机看到大雁塔的介绍，其示意图如图4所示。介绍页面包括根据地理位置决定的去大雁塔的导航。整个过程的具体实现过程如下：

光源发射装置把光打到楼体上、相机预览阶段开启、识别楼宇照明的闪烁、拍摄闪烁视频、算法识别闪烁中包含的固定字段、得到字段对应的内容信息、显示装置显示内容信息、与拓展功能相配合。

光源发射装置把光打到楼体上，其中光的强度波长根据所包含信息的设定以某一确定的规律进行循环的变化。根据对环境等因素的综合考虑，该光源发射的光可以为荧光或者非荧光。

用户看到远方有个塔，想知道塔的相关信息。

用户拿出手机，把相机对准远方的塔，相机的预览阶段开启，相机的主要功能转化为对可见光信息的搜集。

当预览阶段启动完成后，相机进入连续的视频拍摄功能，对可见光连续的变化过程进行完整的拍摄。此过程的特征是视频的长度要足够长，以包含蕴含信息的可见光的全部信息。若视频长度过短则可能发生信息的遗漏。

相关程序对拍摄的视频进行分析，提取出视频中包含的可见光的信息，通过对信息的降噪，去重得到信息的编码。

通过对编码进行译码得到对应的内容信息。

信息的呈现有多种可供选择的形式，信息的呈现形式可以为文字、图片、视频、媒体文件等，也可以是一个链接其它资源的URL。

手机可以根据信息的呈现形式选择合适的呈现方式。

用户可以结合扩展功能，进行下一步的操作。比如可以和定位功能相结合，用户可以借此导航至目的地。

实施例2：在教室内，对教室里讲台上的灯光进行拍照预览，从而得到教室课程安排表。

为了保证上课效果，教室的讲台上一般会有专门的光源用以调节讲台上的光线。

在这些光源中可以包含教室课表等相关信息。

信息存储在光的强度、波长、以及确定的组合方式中。

讲台上灯光在不断地变化，但是由于这些变化极其迅速与微弱，因此由于视觉暂留效应，这些变化对于人眼不可见。灯光的变化对于机器是可见的。

想要获得教室课程安排表的人可以打开手机，进入预览阶段。

预览阶段启动完成后，相机进入连续的视频拍摄功能。其整个拍摄过程与实施例1中的步骤4相同。

由于系统所接受的光为可见光经过墙体等建筑物反射得到的，因此对着讲台的各个角度拍摄所得到的效果是一样的。这相比于直接拍摄光源的方案更具有灵活性。

从视频中获取相关的可见光信息，通过对可见光信息进行解码等操作，获取其对应的课程安排表，并以合适的方式进行显示。

本发明所述的系统不限于以上两实施例，本领域的技术人员根据本发明的技术方案得到其它的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。