CN104363382A - 一种利用可见光信号传输/获取信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用来自光源的可见光信号传输/获取信息的方法和装置。所述方法包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

Description

一种利用可见光信号传输/获取信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及利用可见光信号传输/获取信息的方法和装置。

背景技术

可见光通信是利用可见光(颜色、强度或位置)的变化传输信息的通信技术。这种用于传输信息的通信技术是基于高频闪烁的光信号。具体地，待传输信息首先被编码为数字信号；然后该数字信号被用于调制光源的驱动电流或驱动电压的持续时间或频率，使得光源高频闪烁。该高频闪烁信号可由光敏装置检测到，例如，图像传感器，并恢复为所传输的信息。这种可见光传输技术的主要优点为高度保密性、不占无线信道资源、成本低且容易与LED集成。

其中一种现有的可见光通信技术是基于图像传感器的“卷帘快门”机制。图像传感器的不同部分在不同时间曝光，即每行或每列在不同时间曝光。基于该特征，当拍摄亮度快速变化的光源的图像时，带有卷帘快门的图像传感器可获取包含明条纹或暗条纹的图像。通过测量条纹的宽度或灰度，可恢复所传输的信息。

但是，该方法有如下缺陷：图像传感器的局部过度曝光可能影响条纹的宽度，例如，在过度曝光区域内，条纹可能变窄或者甚至消失，导致图像分析和解码失败；以及不同的背景光照条件可导致测量条纹宽度的不确定性。

此外，在这种可见光通信中使用的光敏装置必须是特别设计的，以检测可见光，因此，只能应用于有限的场景。而且，虽然商业可获取的移动设备(如智能手机、平板电脑、掌上电脑)具有光敏部件，例如图像传感器，但是其不适合这种高频闪烁信号。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，本发明提供了一种利用可见光信号传输或从可见光信号获取信息的技术方案，以克服至少一种上述缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种利用来自光源的两种或更多种波长的可见光信号传输信息的方法，包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取两个或更多个调制驱动信号包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述方法还包括：基于带有高频载波信号的第二组调制驱动电流，发射所述可见光信号，所述第二组调制驱动电流大于未调制驱动电流，使得由所述第二组调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，对应于彩色条纹的图案的信息包括数据位，所述数据位包括对应于所述彩色条纹的个数、颜色、亮度或排列顺序的数据。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，对应于彩色条纹的图案的信息还包括一个或多个起始位和/或一个或多个纠错位，所述一个或多个起始位用于识别一组数据位的起始位置，所述一个或多个纠错位用于检查所述数据位中的错误。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取两个或更多个调制驱动信号包括：调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度，以获取两个或更多个调制驱动信号。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明的第二方面，提供了一种利用来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的方法，包括：从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；测量从所述可见光信号获取的所述图像中的彩色条纹的图案；以及获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，获取图像包括：由包括图像传感器的图像拍摄装置获取所述图像，所述图像传感器的曝光模式是卷帘快门模式，且卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，获取图像包括：在带有卷帘快门的图像传感器上拍摄所述图像，其中所述图像传感器的不同部分在不同时间点曝光。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述可见光信号是由所述光源基于调制驱动信号而发射的，所述调制驱动信号驱动所述光源发射所述可见光信号，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述光源是一组或多组光源，并且：从光源发射的所述可见光信号获取图像包括：从所述一组或多组光源发射的所述可见光信号获取图像，其中所述图像中的一个或多个曝光区域对应于所述一组或多组光源；测量从所述可见光信号获取的所述图像中的彩色条纹的图案包括：测量所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的彩色条纹的图案；以及获取对应于所述彩色条纹的图案的信息包括：获取对应于所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的所述彩色条纹图案的信息。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一方法中，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于利用两种或更多种波长的可见光信号传输信息的光源，包括：调制器，用于基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及发射器，用于基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，所述调制器用于：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，所述第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，所述发射器用于：基于带有高频载波信号的第二组调制驱动电流，发射所述可见光信号，所述第二组调制驱动电流大于未调制驱动电流，使得由所述第二组调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，对应于彩色条纹的图案的信息包括数据位，所述数据位包括对应于所述彩色条纹的个数、颜色、亮度或排列顺序的数据。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，对应于彩色条纹的图案的信息还包括一个或多个起始位和/或一个或多个纠错位，所述一个或多个起始位用于识别一组数据位的起始位置，所述一个或多个纠错位用于检查所述数据位中的错误。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，所述调制器用于：调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度，以获取两个或更多个调制驱动信号。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一光源中，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明的第四方面，提供了一种从来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的装置，包括：图像传感器，用于从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；存储器，用于储存所述图像传感器获得的图像；处理器，用于测量储存在所述存储器中的所述图像中的彩色条纹的图案，并获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一装置中，所述图像传感器的曝光模式是卷帘快门模式，且卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一装置中，所述图像传感器是带有卷帘快门的图像传感器并用于从可见光信号获取图像，其中所述图像传感器的不同部分在不同时间点曝光。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一装置中，所述可见光信号是由所述光源基于调制驱动信号而发射的，所述调制驱动信号驱动所述光源发射所述可见光信号，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一装置中，所述光源是一组或多组光源，并且：所述图像传感器用于从所述一组或多组光源发射的所述可见光信号获取图像，其中所述图像中的一个或多个曝光区域对应于所述一组或多组光源；所述存储器用于储存所述图像传感器获取的图像；所述处理器用于测量所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的彩色条纹的图案，并获取对应于所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的所述彩色条纹图案的信息。

可选地，在根据本发明的实施例的上述任一装置中，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

综上，本发明的示例性实施例提供了一种有效且高效的用于传输/获取信息的方案，其更快速且更准确地传输/获取信息，并且所传输/所获取的信息可包含更多数据位。白光传输仅具有代表“1”或“0”的传输或不传输两种选择，在单位时间内，仅能传输1比特的数据。与白光传输相比，根据本发明的示例性实施例，在单位时间内，利用多种颜色的光源发射两种或更多种波长的可见光信号可传输更多数据比特，例如，三种颜色RGB可传输24比特的数据。进一步地，利用可见光信号的不同频率和/或不同相位和/或不同幅度，可在单位时间传输更多数据。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特列举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。附图中的部件并不必然是相对于彼此成比例的。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的利用可见光信号传输信息的方法100的流程图；

图2是根据本发明的示例性实施例的用OOK方法调制的用于驱动光源的驱动信号的示意图；

图3A是根据本发明的另一示例性实施例的用OOK方法调制的用于驱动光源的驱动信号的示意图；

图3B是根据本发明的示例性实施例的从可见光信号获得的图像的示意图；

图4是根据本发明的另一示例性实施例的通过调制驱动信号的频率所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图5是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动信号的幅度所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图6是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动信号的相位所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图7是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动一个光源的驱动信号的幅度所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图8是根据本发明的示例性实施例的从可见光信号获得的图像的示意图；

图9是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动光源的驱动信号的相位和幅度所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图10是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动光源的驱动信号的频率和幅度所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图11是根据本发明的示例性实施例的通过调制驱动光源的驱动信号的频率和相位所获得的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图；

图12是根据本发明的示例性实施例的包括一个起始位的对应于彩色条纹的图案的信息的示意图；

图13是根据本发明的示例性实施例的包括一个起始位和一个纠错位的对应于彩色条纹的图案的信息的示意图；

图14A是根据本发明的示例性实施方式的等于未调制驱动电流的光源的调制驱动电流的示意图；

图14B是根据本发明的示例性实施方式的大于未调制驱动电流的调制驱动电流的示意图；

图14C是根据本发明示例性实施例的无高频载波信号的大于未调制驱动电流的调制驱动电流的示意图；

图14D是根据本发明示例性实施例的带有高频载波信号的大于未调制驱动电流的调制驱动电流的示意图；

图15是根据本发明示例性的实施例的说明用于从光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的方法的流程图；

图16是根据本发明的示例性实施例的来自可见光信号的图像的示意图；

图17是根据本发明的示例性实施例的对应于一组或多组光源的包含一个或多个曝光区域的图像的示意图；

图18是根据本发明的示例性实施例的用于通过可见光信号传输信息的光源300和装置400的示意图；

图19是根据本发明的示例性实施例的包括多个图像传感器的装置的示意图；

图20A是根据本发明的示例性实施例的全屏显示的具有实时图像和从其获取的信息的接口的示意图；

图20B是根据本发明的示例性实施例的显示从图像中获取的信息的接口的示意图；

图21是根据本发明的示例性实施例的用于从可见光信号获取信息的装置的示意图，该装置包括由发射器发送的激活信号所激活的图像传感器；

图22是根据本发明的示例性实施例的用发射器中安装的基于硬件的开关，来激活用于从可见光信号获取信息的装置中的图像传感器的示意图；

图23是根据本发明的示例性实施例的集成于发射器之中的传感器的示意图；

图24是根据本发明的示例性实施例的用发射器传输多种类型的信息的示意图；

图25是根据本发明的示例性实施例的包括光源、处理器、电池和充电电路的发射器的示意图；

图26是根据本发明的示例性实施例的包括光源、处理器、电池、充电电路和传感器的发射器的示意图；

图27是根据本发明的示例性实施例的包括光源、处理器、电池、充电电路、传感器和存储器的发射器的示意图；

图28是根据本发明的示例性实施例的用于获取信息的装置的示意图；

图29是根据本发明的示例性实施例的集成在戒指中的传感器的示意图；

图30是根据本发明的示例性实施例的集成于电池供电的可佩戴电子设备之中的发射器的示意图；

图31是根据本发明的示例性实施例的包括两个或更多个光源和微处理器的发射器的示意图；

图32是根据本发明的示例性实施例的包括两个或多个光源、微处理器和驱动器的发射器的示意图；

图33是根据本发明的示例性实施例的包括微处理器和电池充电电路的发射器的示意图；

图34是根据本发明的示例性实施例的包括微处理器、电池充电电路和存储器的发射器的示意图；

图35是根据本发明的示例性实施例的包括微处理器、电池充电电路、存储器和传感器的发射器的示意图；

图36是根据本发明的示例性实施例的包括微处理器、电池充电电路、存储器、传感器和网络适配器的发射器的示意图；

图37是根据本发明的示例性实施例的说明发射器和用于从可见光信号获得信息的包括图像传感器的装置之间的通信的示意图；

图38是根据本发明的示例性实施例的发射器发送可见光信号的方法的流程图；

图39是根据本发明的示例性实施例的图像传感器接收可见光信号的方法的流程图；

图40是根据本发明的示例性实施例的基于可见光信号的定位系统的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的第一方面，提供了一种利用来自光源的可见光信号传输信息的方法。图1是根据本发明的示例性实施例的利用来自光源的可见光信号传输信息的方法100的流程图。

如图1所示，方法100始于步骤110，基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

根据本发明的示例性实施例，光源可以是发射可见光信号的任何光源，例如，LED、荧光灯或白炽灯。

根据本发明的示例性实施例，由可见光信号传输的信息可以是任何类型的信息，例如，数据，如文本、图像、音频、视频数据，光源的标识符，或其他信息。

根据本发明的示例性实施例，光源可包含不同的发光元件，以发出彩色条纹图案两种或多种波长的可见光信号。例如，光源可包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件并且可被驱动发出RGB颜色的光，其可由图像传感器拍摄为包含彩色(红、绿、黄、蓝、粉、青、白、黑)条纹图案的图像，其中不同的颜色代表包含待传输信息的不同代码。

根据本发明的示例性实施例，光源的驱动信号可以是方波、正弦波、三角形波、高频载波或其他波的形式，上述波包含直流分量。

根据本发明的示例性实施例，可以用脉冲宽度调制(PWM)方法调制光源的两个或多个驱动信号。通常，脉冲的持续时间是固定的，可调制信号的占空比，其中一个脉冲周期的占空比(例如方波)为正脉冲的持续时间(正部分的持续时间)与总持续时间的比值。

根据本发明的示例性实施例，步骤110可包括：基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。第一调制驱动电压或第一调制驱动电流可用于驱动光源发射彩色条纹图案两种或更多种波长的可见光信号的调制驱动信号，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

根据本发明的示例性实施例，步骤110可包括：调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度(即，频率、相位和幅度中的一种、两种或三种)，以获取两个或多个调制驱动信号。

根据本发明的示例性实施例，可以用开关键控(OOK)方法调制用于驱动光源的驱动信号。图2是根据本发明的示例性实施例的用OOK方法调制的用于驱动光源的驱动信号的示意图。基于待传输的信息，用OOK方法调制用于驱动包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的驱动信号，使其在“1”和“0”之间转换。可选地，驱动信号可以是驱动电流或驱动电压，并且基于待传输的信息，可调制用于驱动三个光源的驱动电流/电压，如图2所示，以获得第一组调制驱动电流。由第一组调制驱动电流/电压驱动，三个光源可分别发射电平以不同的频率在高电平和低电平之间变化的RGB颜色的可见光信号。

在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同彩色条纹。例如，在时间间隔1中，第一光源和第二光源处于“0”，第三光源处于“1”，所发出的光是蓝色的，是第三光源的颜色。在时间间隔3中，第一光源处于“0”，第二光源和第三光源处于“1”，所发出的光是青色的，是第二光源和第三光源的颜色。

图3A是根据本发明的另一示例性实施例的用OOK方法调制的用于驱动光源的驱动信号的示意图。通过调制驱动信号，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的驱动信号。可选地，基于待传输的信息，可用如图3A所示的OOK方法调制用于驱动三个光源的驱动电流，以获得第一组调制驱动电流。由第一组调制驱动电流/电压驱动，三个光源可分别发射电平以不同的频率在高电平和低电平之间变化的RGB颜色的可见光信号。可选地，可调制用于驱动三个光源的驱动电压，以获得第一组调制驱动电压，用于驱动三个光源发射电平以不同的频率在高电平和低电平之间变化的RGB颜色的可见光信号。

本发明的一些实施例是在第一、第二和第三光源分别包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的情况下而详细描述的。本领域技术人员应理解，这些RGB光源仅仅是示例性的，本发明的范围不限于此。进一步地，光源的个数不限于三个。

如图1所示，上面描述的步骤110之后，执行方法100的步骤120，即，基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

根据本发明的示例性实施例，所述图像中的彩色条纹是从彩色条纹图案两种或多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明的示例性实施例，对应于彩色条纹的图案的信息包括数据位，所述数据位包括对应于所述彩色条纹的个数、颜色、亮度或排列顺序的数据。

再次参考图3A，在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同彩色条纹。例如，在时间间隔3中，第一光源和第三光源是关闭的，所发射的光是绿色的，是第二光源的颜色，在图像中获得对应于时间间隔3中所发射的绿光的彩色条纹C，如图3B所示，其中用不同的图案表示不同的颜色。在时间间隔5中，第一光源和第二光源是关闭的，所发射的光是蓝色的，是第三光源的颜色，在图像中获得对应于时间间隔5中所发射的蓝光的彩色条纹E，如图3B所示。在时间间隔7中，第一光源是关闭的，所发射的光是粉色的，是第二光源和第三光源的混合颜色，在图像中获得对应于时间间隔7中所发射的粉光的彩色条纹G，如图3B所示。

类似地，由如图3A所示的第一组调制驱动电流所驱动，三个光源所发射的可见光信号可在不同时间间隔1-8中具有8种不同的组合，如图3A所示。从三个光源的8种组合，生成8个(2³＝8)彩色条纹A-H的图案，如图3B所示，每个条纹代表3比特(即000、001、010、011、100、101、110或111)，因此，可由该图案传输8*3＝24比特的信息。

根据本发明的示例性实施例，图案中条纹的宽度是由光源中的最高频率决定的。例如，图3B中所示的图案中条纹的宽度是由第一光源的频率决定的，第一光源的频率是第一、第二和第三光源中的最高频率。

可选地，可以以其他方式调整驱动信号的频率，以获得调制驱动信号。图4是根据本发明的另一示例性实施例的调制用于驱动光源的调制驱动信号的示意图。如图4所示，调制每个光源的驱动信号的频率，使得光源的驱动信号在不同时间间隔内有不同的频率。可选地，由不同频率的驱动信号所驱动的可见光信号可代表不同的码元，例如，由较高频率的驱动信号所驱动的可见光信号可代表码元“1”，由较低频率的驱动信号所驱动的可见光信号可代表码元“0”。与图3A相比，三个光源所发射的可见光信号在不同时间间隔1-8中可具有更多不同的组合。从三个光源的更多种组合，生成更多个彩色条纹的图案(未示出)，因此，可传输更多比特的信息。

根据本发明的示例性实施例，也可通过调制驱动信号的幅度获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图5是根据本发明的示例性实施例的用于驱动光源的驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的幅度，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的驱动信号。三个光源可发射不同颜色和不同强度的可见光信号。通过调制光源的驱动信号的幅度，可获得具有不同幅度的可见光信号。由第一组调制驱动电流驱动，三个光源可分别发射电平以不同的幅度在高电平和低电平之间变化的RGB颜色的可见光信号。

由第一组调制驱动电流驱动，光源可发射具有不同幅度的不同颜色的可见光信号。在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同彩色条纹。例如，可将每个光源的驱动电流调制为在不同时间间隔中具有8种幅度水平。从设置为0的完全关闭状态至设置为1的完全开启状态，8种水平平均分布且分别表示为L1、L2、…、L7和L8。可选地，在OOK调制中，可将每个光源的驱动电流调制为在不同时间间隔中具有2种幅度水平，即，设置为0的完全关闭状态至设置为1的完全开启状态。

在时间间隔2中，第一光源R发射幅度为L4的可见光，提供可见光信号1L4；第二光源G发射幅度为L8的可见光，提供可见光信号2L8；第三光源B发射幅度为L2的可见光，提供可见光信号3L2。在时间间隔2中，由三个光源所发射的可见光信号是1L4、2L8和3L2的组合，对应于图像中的一个条纹。

在时间间隔5中，第一光源R发射幅度为L2的可见光，提供可见光信号1L2；第二光源G发射幅度为L6的可见光，提供可见光信号2L6；第三光源B发射幅度为L8的可见光，提供可见光信号3L8。在时间间隔5中，由三个光源所发射的可见光信号是1L2、2L6和3L8的组合，对应于图像中的一个条纹。

三个光源的每一个都具有8种不同的幅度水平，由光源发射的可见光信号存在8³＝512种不同的组合。从三个光源的512种组合，可生成512个彩色条纹的图案(未示出)，每个条纹代表9比特。本领域技术人员应理解，光源的个数不限于三个，可以是两个、四个或更多个光源。当有n个不同颜色的光源且每个光源具有m种幅度水平时，可生成mⁿ个不同彩色条纹的图案，每个条纹代表n*log₂m比特。

根据本发明的示例性实施例，也可通过调制驱动信号的相位获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图6是根据本发明的示例性实施例的用于驱动光源的驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的相位，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的调制驱动信号。三个光源可发射不同颜色和不同相位的可见光信号。通过调制光源的驱动电流的相位，可获得具有不同相位的可见光信号。由第一组调制驱动电流驱动，三个光源可分别发射电平以不同的相位在高电平和低电平之间变化的RGB颜色的可见光信号。

由第一组调制驱动电流驱动，光源可发射具有不同相位的不同颜色的可见光信号。在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同彩色条纹。

例如，如图6所示，在时间间隔1中，第一光源R从暗变亮，第二光源G从暗变亮，第三光源B从亮变暗，因此，由三个光源发射的可见光从蓝色变为黄色。在时间间隔3中，第一光源R从暗变亮，第二光源G从亮变暗，第三光源B从亮变暗，因此，由三个光源发射的可见光从青色变为红色。

三个光源的每一个都具有2种不同的变化，即，从亮变暗和从暗变亮，由三个光源发射的可见光信号存在2³＝8种不同的组合。从三个光源的8种组合，可生成8个不同的彩色条纹的图案(未示出)，每个条纹代表3比特(即，000、001、010、011、100、101、110或111)。本领域技术人员应理解，光源的个数不限于三个，可以是两个、四个或更多个光源。本领域技术人员应理解，通过调整驱动信号而获得的光源的上述变化，即，从亮变暗和从暗变亮，仅是为了举例的目的，而不是对本发明的限制。根据本发明的实施例，通过调整驱动信号的相位，光源可具有其他变化，例如，从亮到亮和从暗到暗，其中驱动信号的相位不变化。当有n个不同颜色的光源且每个光源具有m种变化时，可生成mⁿ个不同彩色条纹的图案，每个条纹代表n*log₂m比特。

根据本发明的示例性实施例，可通过调制驱动信号的频率、相位和幅度中的两种或三种，获取用于驱动光源的调制驱动信号。

根据本发明的示例性实施例，可通过调制驱动信号的频率和幅度，获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图7是根据本发明的示例性实施例的用于驱动一个光源的调制驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的幅度，获得调制驱动信号，使得调制驱动信号在不同时间间隔中具有不同的幅度。由这种调制驱动电流驱动，三个光源可在不同时间间隔发射不同强度的光，并可在图像中拍摄到不同亮度的条纹的图案，如图8所示。例如，在时间间隔1’中，光源关闭，光的强度为0％；同时，在图像中获得亮度为0％的条纹A’，如图8所示。在时间间隔2’中，光的强度为12.5％；同时，在图像中获得亮度为12.5％的条纹B’，如图8所示。在时间间隔3’中，光的强度为25％；同时，在图像中获得亮度为25％的条纹C’，如图8所示，等等。由图7所示的调制驱动信号驱动，光源发射的可见光信号可在不同时间间隔1’-8’中生成具有8种不同亮度水平的条纹A’-H’的图案，如图8所示。

在通过调制频率获得用于驱动三种颜色的三个光源的驱动信号的情况下，可获得图3所示的2³＝8个不同颜色的条纹，每个条纹代表3比特(即，000、001、010、011、100、101、110或111)，且用于驱动每个光源的每个驱动信号的幅度被调制，给出如图8所示的8种不同的亮度水平。

可选地，也可通过调制驱动信号的相位和幅度，获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图9是根据本发明的示例性实施例的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的相位和幅度，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的调制驱动信号。三个光源可发射不同颜色、不同幅度和不同相位的可见光信号。通过调制光源的驱动电流的相位和幅度，可获得具有不同相位和幅度的可见光信号。由第一组调制驱动电流驱动，光源可发射具有不同相位和不同幅度的不同颜色的可见光信号。在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同彩色条纹。

例如，在时间间隔3中，第一光源R发射幅度为L5的可见光，提供可见光信号1L5；第二光源G发射幅度为L3的可见光，提供可见光信号2L3；第三光源B发射幅度为L3的可见光，提供可见光信号3L3；同时，第一光源R从暗变亮，第二光源G从亮变暗，第三光源B从亮变暗。因此，在时间间隔3中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，生成图像中显示的特定的彩色条纹。

在时间间隔7中，第一光源R发射幅度为L5的可见光，提供可见光信号1L5；第二光源G发射幅度为L7的可见光，提供可见光信号2L7；第三光源B发射幅度为L4的可见光，提供可见光信号3L4；同时，第一光源R从暗变亮，第二光源G从亮变暗，第三光源B从暗变亮。因此，在时间间隔7中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，生成图像中显示的另一个特定的彩色条纹。

三个光源的每一个通过调制幅度都具有512种不同的组合，且每一个通过调制相位都具有2种不同的变化(即，从亮变暗和从暗变亮)，由三个光源在不同的时间间隔1-8中所发射的可见光信号存在512*8＝4096种不同的组合。从三个光源的4096种组合，可生成4096个不同的彩色条纹的图案(未示出)，每个条纹代表12比特。本领域技术人员应理解，光源的个数不限于三个，可以是两个、四个或更多个光源。当有n个不同颜色的光源且每个光源具有m种变化时，通过调制幅度和相位，可生成mⁿ个不同的彩色条纹的图案，每个条纹代表n*log₂m比特。

可选地，也可通过调制驱动信号的频率和幅度，获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图10是根据本发明的示例性实施例的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的频率和幅度，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的调制驱动信号。三个光源可发射不同颜色、不同幅度和不同频率的可见光信号。通过调制光源的驱动电流的频率和幅度，可获得可见光信号。通过在时间间隔内调制驱动电流的幅度，三个光源可发射具有不同亮度的不同颜色的可见光信号。同时，通过调制驱动电流的频率，可在该时间间隔内控制光源在明和暗之间变化的次数。可选地，当光源在一时间间隔内以低于图像传感器的采样频率的频率在明和暗之间变化，例如，仅从暗到明变化一次，在图像传感器所拍摄的图像中，生成一亮度对应于该时间间隔内驱动电流的高电平的幅度的彩色条纹，或一对应于该时间间隔内驱动电流的低电平的暗条纹。可选地，当光源在一时间间隔内以高于图像传感器的采样频率的频率在明和暗之间变化，在所拍摄的图像中，生成一亮度对应于低于该时间间隔内驱动电流的高电平的中间幅度的彩色条纹。由第一组调制驱动电流驱动，光源可发射具有不同频率和不同幅度的不同颜色的可见光信号。在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同的彩色条纹。

例如，在时间间隔2中，第一光源R发射幅度为L8的可见光，提供可见光信号1L8；第二光源G发射幅度为L5的可见光，提供可见光信号2L5；第三光源B发射幅度为L3的可见光，提供可见光信号3L3；在时间间隔2中，第一光源R具有低频率且缓慢地在明和暗之间变化，第二光源G具有低频率且缓慢地在明和暗之间变化，第三光源B具有高频率且快速地在明和暗之间变化。在时间间隔2中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合。第三光源B快速地在明和暗之间变化，在图像中生成一亮度对应于低于时间间隔2内驱动电流的高电平的中间幅度的彩色条纹。第一光源和第二光源在时间间隔2内缓慢地在明和暗之间变化，在图像中生成一从暗变亮的彩色条纹。

在时间间隔5中，第一光源R发射幅度为L6的可见光，提供可见光信号1L6；第二光源G发射幅度为L8的可见光，提供可见光信号2L8；第三光源B发射幅度为L8的可见光，提供可见光信号3L8；在时间间隔5中，第一光源R具有低频率且缓慢地在明和暗之间变化，第二光源G具有低频率且缓慢地在明和暗之间变化，第三光源B具有低频率且缓慢地在明和暗之间变化。在时间间隔5中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，在图像中生成另一个特定的彩色条纹，在时间间隔5中其颜色是变化的。

通过调制幅度的512种不同的组合以及通过调制频率的8种不同的组合，由三个光源在不同的时间间隔1-8中所发射的可见光信号存在512*8＝4096种不同的组合。从三个光源的4096种组合，可生成4096个不同的彩色条纹的图案(未示出)，每个条纹代表12比特。本领域技术人员应理解，光源的个数不限于三个，可以是两个、四个或更多个光源。当有n个不同颜色的光源且每个光源具有m种变化时，通过调制幅度和频率，可生成mⁿ个不同的彩色条纹的图案，每个条纹代表n*log₂m比特。

可选地，也可通过调制驱动信号的频率和相位，获取用于驱动光源的调制驱动信号。

图11是根据本发明的示例性实施例的用于驱动光源的调制驱动信号的示意图。通过调制驱动信号的频率和相位，获得用于分别驱动包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光元件的第一光源、第二光源和第三光源的调制驱动信号。三个光源可发射不同颜色、不同相位和不同频率的可见光信号。通过调制光源的驱动电流的频率和相位，可获得可见光信号。通过在时间间隔内调制驱动电流的相位，可控制光源发射从亮变暗和从暗变亮的可见光信号。同时，通过调制驱动电流的频率，可在该时间间隔内控制光源在明和暗之间变化的次数。可选地，当光源在一时间间隔内以低于图像传感器采样频率的频率在明和暗之间变化，例如，仅从暗到明变化一次，在图像传感器所拍摄的图像中，生成一亮度对应于该时间间隔内驱动电流的高电平的幅度的彩色条纹，或一对应于该时间间隔内驱动电流的低电平的暗条纹。可选地，当光源在一时间间隔内以高于图像传感器的采样频率的频率在明和暗之间变化，在所拍摄的图像中，生成一亮度对应于低于该时间间隔内驱动电流的高电平的中间幅度的彩色条纹。由第一组调制驱动电流驱动，光源可发射具有不同频率和不同相位的不同颜色的可见光信号。在不同的时间间隔1-8中，有不同颜色的可见光信号的不同组合，生成图像中显示的不同的彩色条纹。

例如，在时间间隔2中，第一光源R具有高频率且从亮变暗，第二光源G具有高频率且从亮变暗，第三光源B具有高频率且从暗变亮。在时间间隔2中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，在图像中生成特定的彩色条纹，在时间间隔2中其颜色是变化的。

在时间间隔3中，第一光源R具有高频率且从亮变暗，第二光源G具有高频率且从亮变暗，第三光源B具有低频率且从暗变亮。在时间间隔3中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，在图像中生成另一个特定的彩色条纹，在时间间隔3中其颜色是变化的。

在时间间隔6中，第一光源R具有高频率且从暗变亮，第二光源G具有低频率且从暗变亮，第三光源B具有低频率且从亮变暗。在时间间隔6中，由三个光源发射的可见光信号是不同颜色的可见光信号的组合，生成在图像中显示的不同的彩色条纹，在时间间隔6中其颜色是变化的。

通过调制相位，三个光源的每一个都可从亮变暗或从暗变亮，提供2³＝8种不同的变化。通过调制频率，三个光源的每一个都可具有低频率或高频率，提供2³＝8种不同的变化。

根据本发明的示例性实施例，除了数据位，对应于彩色条纹的图案的信息还包括一个或多个起始位和/或一个或多个纠错位。起始位可用于识别一组数据位的起始位置，纠错位可用于检查所述数据位中的错误。

图12是根据本发明的示例性实施例的对应于彩色条纹的图案的信息的示意图，其包括一个起始位。如图12所示，在数据位的开始位置加入一个起始位。可选地，也可以包括多个起始位。

图13是根据本发明的示例性实施例的对应于彩色条纹的图案的信息的示意图，其包括一个起始位和一个纠错位。如图13所示，除了起始位，也可以在数据位的末端加入纠错位。可选地，可以包括多个纠错位。可选地，可以将一个或多个纠错位加入到数据位，而不加入起始位。

根据本发明的示例性实施例，所述第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。

光通量是单位时间内光源发射的光的功率的量，且与驱动电流波之下的面积成正比，人眼对光通量的变化敏感。可用大于未调制驱动电流的第一调制驱动电流来驱动光源，使得光源的光通量在整个信息传输期间是恒定的，以避免闪烁。

图14A是根据本发明的示例性实施方式的等于未调制驱动电流的光源的调制驱动电流的示意图。可假设由未调制驱动电流驱动的光源的光通量为100％。假设调制驱动电流的高电平和低电平的宽度分别是0.1ms，且调制驱动电流等于未调制驱动电流，则由图14A中所示的调制驱动电流所驱动的光源的光通量可计算为(0.1*0+0.1*1)*100％/(0.1+0.1)＝50％。由调制驱动电流所驱动的光源的光通量50％低于由未调制驱动电流所驱动的光源的光通量(100％)，导致可被人眼感受到的不希望的光源闪烁。

图14B是根据本发明的示例性实施方式的大于未调制驱动电流的调制驱动电流的示意图。仍假设调制驱动电流的高电平和低电平的宽度分别是0.1ms，且调制驱动电流是未调制驱动电流的两倍，则由图14B中所示的调制驱动电流所驱动的光源的光通量可计算为(0.1*0+0.1*2)*100％/(0.1+0.1)＝100％。由调制驱动电流所驱动的光源的光通量100％等于由未调制驱动电流所驱动的光源的光通量，避免了可被人眼感受到的不希望的光源闪烁。应理解，在本发明的示例性实施例中所提供的数值为用于说明目的的理论值，而不是实际数值。实际数值可因不同设备参数而变化。

根据本发明的示例性实施例，可选地，方法100可包括步骤：基于带有高频载波信号的第二组调制驱动电流，发射所述可见光信号，所述第二组调制驱动电流大于未调制驱动电流，使得由所述第二组调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的

图14C是根据本发明示例性实施例的无高频载波信号的大于未调制驱动电流的调制驱动电流。如图14C所示，可将驱动电流调制为具有包括不同高电平和低电平排列的不同周期，以代表不同的码元。可选地，在不同周期内，高电平和低电平可具有不同的持续时间，以传输不同的码元，导致由调制驱动电流所驱动的电源的光通量不同，造成光源闪烁。例如，如图14C所示，在代表码元“1”的一个周期T1内，驱动电流被调制成高电平总持续时间为光通量为50％；在代表码元“0”的另一周期T2内，驱动电流被调制成高电平总持续时间为光通量为66.7％。因此，传输码元“1”的T1内的光通量小于传输码元“0”的T2内的光通量，导致光源闪烁。

为了避免在传输不同码元时光源的闪烁，大于未调制驱动电流的驱动电流进一步用高频载波信号调制。通过用高频载波信号调制，在不同周期内，用于传输不同码元的驱动电流的高电平的持续时间与低电平的持续时间是相同的，则在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的，因而避免了光源闪烁。例如，如图14D所示，在传输码元“1”的一个周期T1内，驱动电流被进一步用高频载波信号调制成高电平总持续时间为66.7％,光通量为33.3％；在传输码元“0”的一个周期T2内，驱动电流被进一步用高频载波信号调制成高电平总持续时间为光通量为33.3％。因此，传输码元“1”的T1内的光通量等于传输码元“0”的T2内的光通量，避免了可被人眼检测到的不期望的光源闪烁。

本领域技术人员应理解，调制驱动电流的高电平和低电平的频率、波形或宽度并不限于上述示例性的数值，而可以根据需要设置成任何数值。类似地，高频载波信号的高电平和低电平的频率、波形或宽度并不限于上述示例性的数值，而可以根据需要设置成任何数值。

根据本发明的第二方面，提供了一种利用可见光信号获取信息的方法。图15是根据本发明示例性的实施例的说明利用来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的方法200的流程图。

如图15所示，方法200始于步骤210，从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

根据本发明的示例性实施例，如在前面关于方法100的内容中所详细描述的，可见光信号可以是由基于调制驱动信号的光源所发射的，调制驱动信号驱动所述光源发射可见光信号，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

根据本发明的示例性实施例，如在前面关于方法100的内容中所详细描述的，可通过调制驱动信号的频率和/或相位和/或幅度来获取调制驱动信号，用于驱动光源发射可见光信号。可选地，可以用PWM方法调制光源的驱动信号。可选地，调制驱动信号可以是调制驱动电流或调制驱动电压。

可选地，如在前面关于方法100的内容中所详细描述的，参考图14B，调制驱动电流可大于未调制驱动电流，使得由调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制电流驱动的光源的光通量。

可选地，如在前面关于方法100的内容中所详细描述的，参考图14C和14D，可基于带有高频载波的调制驱动电流发射可见光信号，调制驱动电流大于未调制信号，使得由该调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的。

上述示例性实施例已在前面关于方法100的内容中详细描述，为了简要的目的在此不再赘述。

根据本发明的示例性实施例，从可见光信号所获取的图像可以是包含彩色条纹的图案的图像。例如，对于包含红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光元件的光源，图像可包含彩色(红、绿、黄、蓝、粉、青、白、黑)条纹图案的图像，其中不同的颜色代表包含待传输信息的不同代码，如图16所示。

根据本发明的示例性实施例，步骤210可包括由包括图像传感器的图像拍摄装置获取所述图像，所述图像传感器的曝光模式是卷帘快门模式，且卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率。图像拍摄装置用于拍摄从光源发射的可见光信号获取的图像。图像拍摄装置可以是智能手机、笔记本电脑或带有照相机的其他电子设备。可选地，图像拍摄装置可以是集成在其他设备或物体，例如珠宝、钥匙、卡片、笔等中的嵌入系统。图像传感器可以是光敏元件。

根据本发明的示例性实施例，对于曝光模式为卷帘快门的图像传感器，图像传感器的不同部分，每一行或每一列，可在不同时间曝光。当拍摄由图2所示的调制驱动信号所驱动的快速变化的光源的图像时，图像传感器可获取如图3中所示的包括彩色条纹的图案的图像。可选地，当拍摄由图7所示的调制驱动信号所驱动的快速变化的光源的图像时，图像传感器可获取如图8中所示的包括不同亮度水平的彩色条纹的图案的图像。

根据本发明的示例性的实施例，卷帘快门的采样频率高于图像传感器的帧速率，以获取包含彩色条纹图案的清晰图像，其中每一个条纹对应于每一行。例如，当图像传感器的帧速率是30Hz且分辨率是640*480，拍摄一个图像所需的时间为1s/30Hz＝0.033s＝33ms，且拍摄每一行所需的时间为33ms/480＝69us。为了获取包含彩色条纹图案的清晰的图像，其中每个条纹对应于每一行，每一行的曝光时间小于69us且采样频率高于30Hz。

根据本发明的示例性实施例，步骤210可包括：在带有卷帘快门的图像传感器上拍摄所述图像，其中所述图像传感器的不同部分在不同时间点曝光。可选地，图像传感器可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

如图15所示，在前述步骤210之后，执行方法200的步骤220，测量从所述可见光信号获取的所述图像中的彩色条纹的图案。

根据本发明的示例性实施例，可通过，例如图像处理器或通用处理器，来测量从可见光信号获取的图像中的彩色条纹的图案。图像投影到图像传感器表面后，图像传感器将检测到的光信号转换为电信号。通过图像传感器或处理器的模拟数字转换器(ADC)将电信号转换为数字信号。处理器用于进一步处理数字信号，并生成数字图像，其可以在显示器上显示。可选地，处理器的数字信号处理(DSP)可以用于处理数字信号并生成数字图像。

如图15所示，在上述步骤220后，执行方法200的步骤230，获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。

根据本发明的示例性实施例，对应于所述彩色条纹的图案的信息可以是任何类型的信息，例如，数据，如文本、图像、音频、视频数据，光源的标识符，或其他信息。

根据本发明的示例性实施例，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。根据本发明的示例性实施例，可解码，可选地，从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的，对应于彩色条纹的图案的信息。通过这种方式，可恢复可见光信号承载的初始信息。

如图3所示，从分别由调制驱动信号所驱动的、发射RGB颜色的可见光的三个光源，可生成由图像传感器拍摄的图像。当解码对应于彩色条纹的图案的信息时，对所拍摄的图像的分析是基于这三种颜色的测量。例如，条纹A涉及第一信号，三种颜色的亮度分别为0％、0％、0％，其解码的波形对应于图2所示的时间间隔1中的波形；条纹B涉及第二信号，三种颜色的亮度分别为100％、0％、0％，其解码的波形对应于图2所示的时间间隔2中的波形；条纹C涉及第三信号，三种颜色的亮度分别为0％、100％、0％，其解码的波形对应于图2所示的时间间隔3中的波形。类似地，可解码其他条纹，以获取所传输的信息。

根据本发明的示例性实施例，如图8所示，从由通过调制驱动信号的幅度的调制驱动信号所驱动的光源，可生成由图像传感器拍摄的图像。当解码对应于彩色条纹的图案的信息时，对所拍摄的图像的分析是基于亮度的测量。例如，条纹A’涉及亮度为0％的第一信号，其解码的波形对应于图7所示的时间间隔1’中的波形；条纹B’涉及亮度为12.5％的第二信号，其解码的波形对应于图7所示的时间间隔2’中的波形；条纹C’涉及亮度为25％的第三信号，其解码的波形对应于图7所示的时间间隔3’中的波形。类似地，可解码其他条纹，以获取所传输的信息。

在图像传感器所拍摄的图像是从三种颜色的三个光源生成的情况下，其中通过如图2所示调制驱动调制该三个光源的驱动信号的频率，同时通过如图8所示调制每个光源的调制驱动信号的幅度，可在图像传感器所拍摄的图像中获得具有不同颜色和/或亮度的64个条纹的图案。当解码对应于64个条纹的图案的信息时，对所拍摄的图像的分析是基于上述这三种颜色和亮度的测量。

根据本发明的示例性实施例，所述光源是一组或多组光源，所获得的图像可具有一个或多个曝光区域，每个曝光区域可包含对应于一组光源的条纹的图案。

图17是根据本发明的示例性实施例的包含对应于一组或多组光源的一个或多个曝光区域的图像的示意图。在图17中，所获取的图像具有三个曝光区域，每个曝光区域包含如图16所示的条纹的图案，其对应于由图2所示的调制驱动信号所驱动的三种颜色的一组光源。

步骤210可包括：从所述一组或多组光源发射的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，其中所述图像中的一个或多个曝光区域对应于所述一组或多组光源。可通过与如前所述的从一组光源获取图像的方式类似的方式，从一组或多组光源所获取的具有一个或多个曝光区域的图像，如图17所示的图像，为了简要的目的，在此不再赘述。进一步地，步骤220可包括：测量所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的彩色条纹的图案。可以通过如前所述的类似方式，测量对应于每组光源的每个曝光区域的彩色条纹的图案。例如可以通过如16中所示的类似方式，分别测量图17中所示的对应于三种颜色的每组光源的每个曝光区域的彩色条纹的图案，为了简要目的，在此不再赘述。更进一步地，步骤230可包括：获取对应于所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的所述彩色条纹图案的信息。可以通过如前所述的来自一组光源的类似的方式，来分别获取对应于每个曝光区域的彩色条纹的图案的信息。例如，可以通过如图16中所示的类似方式，分别获取图17中所示的对应于三种颜色的每组光源的每个曝光区域的彩色条纹的图案的信息，为了简要目的，在此不再赘述。

当入射光与图像传感器的平面不垂直时，投影在图像传感器上的光斑形状可能变形，例如从圆形变为椭圆形。这种情况下，可使用加速度计、重力传感器、角度传感器、陀螺仪或磁力传感器来测量倾斜角度，其可用于获取对应于图像中一个或多个曝光区域的彩色条纹的图案的信息。

根据本发明的第三方面，提供了一种利用两种或更多种波长的可见光信号传输信息的光源300。如图18所示，光源300可以是灯，例如LED灯、LED背光灯、LED平面灯等。但是，光源300并不限于上述实施例，而可以是能够传输可见光信号的任何光源。

如图18所示，光源300可包括调制器310和发射器320。调制器310可以是由恒定电流、恒定电压、恒定电功率、恒定光功率的电信号，或由PWM方法调制的电信号所驱动的调制器。发射器320可以是可发射不同颜色可见光信号的LED，不同颜色取决于所发射的可见光信号的波长，例如，波长为640-780nm的红光，波长为505-525nm的绿光，波长为470-505nm的蓝光。对于单向LED驱动，发射器320可以是连接成一串的一个或多个LED，包括1至12个LED。可选地，发射器320可以是连接成多串的一个或多个LED，其中每一串包括1至12个LED。根据本发明的示例性实施例，发射器320包括多个LED。但是，调制器310或发射器320不限于上述实施例，而可以是任何调制器或发射器。

调制器310可用于基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

发射器320可用于基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

根据本发明的示例性实施例，调制器310可用于基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。

根据本发明的示例性实施例，第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。

根据本发明的示例性实施例，发射器320可用于基于带有高频载波信号的第二组调制驱动电流，发射所述可见光信号，所述第二组调制驱动电流大于未调制驱动电流，使得由所述第二组调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的。

根据本发明的示例性实施例，对应于彩色条纹的图案的信息包括数据位，所述数据位包括对应于所述彩色条纹的个数、颜色、亮度或排列顺序的数据。

根据本发明的示例性实施例，对应于彩色条纹的图案的信息还包括一个或多个起始位和/或一个或多个纠错位，所述一个或多个起始位用于识别一组数据位的起始位置，所述一个或多个纠错位用于检查所述数据位中的错误。

根据本发明的示例性实施例，调制器310可用于调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度，以获取两个或更多个调制驱动信号。

根据本发明的示例性实施例，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明，前面关于方法100的详细描述也可适用于光源300的实施例，为了简要的目的，在此不再赘述。具体地，方法100中的步骤110可由调制器310执行，方法100中的步骤120可由发射器320执行。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于从来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的装置400。例如，该装置可以是包括照相机的移动设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑或其他电子设备。但是，装置400不限于这些实施例，而可以是具有光敏元件的任何电子设备。

如图18所示，用于从可见光信号获取信息的装置400可包括图像传感器410、存储器420和处理器430。图像传感器410可以是，例如，照相机、光电二极管、光电二极管阵列。存储器420可以是易失性存储器、非易失性存储器等。处理器430可以是通用处理器、专用处理器等。

图像传感器410可用于从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。存储器420可用于储存所述图像传感器获得的图像；以及处理器430可用于测量储存在所述存储器中的所述图像中的彩色条纹的图案，并获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。

根据本发明的示例性实施例，所述图像传感器的曝光模式是卷帘快门模式，且卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率。

根据本发明的示例性实施例，所述图像传感器410是带有卷帘快门的图像传感器并用于从可见光信号获取图像，其中所述图像传感器的不同部分在不同时间点曝光。可选地，图像传感器410可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

根据本发明的示例性实施例，所述可见光信号是由所述光源300基于调制驱动信号而发射的，所述调制驱动信号驱动所述光源发射所述可见光信号，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化。

根据本发明的示例性实施例，所述光源300是一组或多组光源，并且所述图像传感器410用于从所述一组或多组光源发射的所述可见光信号获取图像，其中所述图像中的一个或多个曝光区域对应于所述一组或多组光源；所述存储器420用于储存所述图像传感器获取的图像；以及所述处理器430用于测量所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的彩色条纹的图案，并获取对应于所述图像中的所述一个或更多个曝光区域的所述彩色条纹图案的信息。

根据本发明的示例性实施例，所述图像中的彩色条纹是从两种或更多种波长的可见光信号的组合得到的。

根据本发明，前面关于方法200的详细描述也可适用于装置400的实施例，为了简要的目的，在此不再赘述。具体地，方法200中的步骤210可由图像传感器410执行，方法200中的步骤220和230可由处理器430执行。

根据本发明的示例性实施例，装置400可包括多个图像传感器，如图19所示。当在装置中使用多个图像传感器时，需要预先确定激活哪个图像传感器。可选地，策略可以如下：激活所有图像传感器；选择首先接收光信号的图像传感器作为激活的图像传感器，并且关闭其他图像传感器。可选地，策略可是手动选择一个图像传感器为激活的图像传感器。可选地，策略可以是基于其他图像传感器或处理器收集的信息，选择一个图像传感器为激活的图像传感器，以获取对应于图像中一个或多个曝光区域中彩色条纹的图案的信息。

根据本发明的示例性实施例，可使用软件程序触发用于从可见光信号获取信息的装置中的图像传感器，以开始接收可见光信号。可选地，在拍摄图像过程中，从其所获取的实时图像和信息可显示在该软件程序中，如图20A所示。可选地，在拍摄图像过程中，可只有从图像中获取的信息显示在该软件程序中，如图20B所示。

根据本发明的示例性实施例，利用两种或更多种波长的可见光信号传输信息的光源包括依据本发明的调制器和发射器，光源可包含在发射器中，如图21所示。所述发射器还可包括供电电源和微处理器，例如微控制器单元。在发射器准备发射可见光信号之前，应提前激活图像传感器。可选地，可通过发射器发送激活信号来激活图像传感器，如图21所示。可通过基于软件的开关来实现激活。当所述开关开启时，图像传感器开始接收可见光信号。可选地，可通过其它方式激活图像传感器。例如，当软件开始运行时，同时激活图像传感器。可选地，也可通过其它开关、传感器或网络实现激活。

根据本发明的示例性实施例，当激活图像传感器以接收可见光信号时，通知发射器发送可见光信号。这可通过发射器中安装的基于硬件的开关来实现，如图22所示。当开关开启时，发射器开始发送可见光信号；当开关关闭时，发射器停止发送可见光信号。可选地，可通过其它方法，例如，按钮、物理接触、传感器以及网络来通知传感器。

根据本发明的示例性实施例，可将光敏装置集成于发射器之中以检测图像传感器的状态，例如，图像传感器是否准备拍摄图像。在发射器发送可见光信号之前，所述光敏装置可首先检查图像传感器的状态。可选地，当图像传感器准备拍摄图像时，图像传感器的发光元件以一定的频率改变亮度，并且发射器中集成的光敏装置可检测所述亮度的变化；然后发射器开始发送可见光信号，如图23所示。可选地，可通过其它传感器，例如声音传感器、重力传感器、加速度计等检测图像传感器的状态。可选地，可通过其它方法，比如网络适配器，如GPRS、GSM、CDMA、WiFi、Zigbee，Bluetooth、RFID等检测图像传感器的状态。

根据本发明的示例性实施例，发射器可传输多种类型的信息，包括但不限于，发射器的标识、声音、文档、音频、图片、视频等信息，其可储存在存储器中，如图24所示。

根据本发明的示例性实施例，发射器可包括依据本发明的光源、微处理器(例如，微控制器(MCU))和电池，如图25所示。微处理器对光源的驱动电流/电压编码，光源中的调制器可基于待传输的信息调制光源的驱动电流/电压，以及光源中的发射器可基于所调制的驱动电流/电压发射可见光信号。光源可以是发射两种或更多种波长(颜色)的可见光信号的两个或更多个光源。可使用所述电池为光源和微处理器提供能量。可选地，如图25所示，发射器还可包括用于为电池充电或保护电池以防过渡充电或过热等的充电电路。

根据本发明的示例性实施例，发射器还可包括传感器，如图26所示。所述传感器可用于测量电力参数，如温度、湿度、电压以及电流，或者生物参数，如人类心跳速率、体温以及血压。

根据本发明的示例性实施例，发射器还可包括存储器，如图27所示。所述存储器用于储存信息，如预先存储的数据和传感器收集的信息。

根据本发明的示例性实施例，发射器还可包括显示器，如图27所示。所述显示器用于显示所传输的信息。

根据本发明的示例性实施例，用于获取信息的装置可包括图像传感器、微处理器(例如MCU)和供电电源，如图28所示。所述图像传感器用于拍摄光源发射的可见光信号。所述微处理器用于测量所拍摄图像中包含的彩色条纹的图案以及用于获取对应于彩色条纹的图案的信息。所述供电电源用于为微处理器提供能量。

根据本发明的示例性实施例，如图28所示，用于获取来自两种或更多种波长的可见光信号的信息的装置还可包括通信模块。所述通信模块可以是有线的或无线的，并且可用于在所述装置和其它电子设备之间的数据传输，或用于将所述装置连接到因特网。

根据本发明的示例性实施例，发射器可以是包括多个彩色光源的灯。所述发射器可以是集成在其他装置中的嵌入式系统，如戒指的一个集成部分，如图29所示。

根据本发明的示例性实施例，利用可见光信号传输和获取信息的系统包括根据本发明的利用两种或更多种波长的可见光信号传输信息的光源和从来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的装置；该系统的依据的基本工作原理如下：装置中的图像传感器拍摄光源发射的可见光信号，并从其获取图像，以及装置中的处理器测量图像中彩色条纹的图案，并且恢复对应于彩色条纹的图案的信息。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中，提供体积小、便于携带以及低功耗的优点。所述可佩戴电子设备可以是珠宝，如戒指、耳环、项链、手表等，或者可以是钥匙，卡，笔等。当所述发射器集成于可佩戴电子设备之中时，所述可佩戴电子设备可发射用于传输信息的可见光信号。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中，如由电池供电的戒指，如图30所示。应当指出的是，所述戒指仅用于说明本发明，不应视为对本发明的限制。所述电池用于为发射器提供能量。所述发射器包括的光源可发射两种或更多种波长(颜色)的可见光信号，可独立调制每个光源。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器可包括可发射可见光信号的两个或更多个光源，所述可见光信号可具有两种或更多种波长(颜色)，即颜色1、颜色2…和颜色n，如图31所示。每种颜色或各种颜色的组合代表唯一的数据代码。如上文所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器还可包括驱动器，如图32所示。如上文所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。所述驱动器用于驱动光源。所述驱动器可提供更大的驱动电流或驱动电压以驱动大功率光源。通过这种方法，可增加提高发射器的传输距离。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器还可包括电池充电电路，如图33所示。如上文所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。所述充电电路不仅用于为电池充电，而且用于限制充电电流/电压或检查温度等，以避免电池过渡充电或过热。可选地，充电电路可由外部电源供电，如电力网、太阳电池板、发电机或能源收集系统等。可选地，充电电路可以是无线充电系统。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器还可包括存储器，如图34所示。如上所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。所述存储器用于储存信息，如预先储存的数据，和图像传感器所收集的信息。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器还可包括传感器，如图35所示。如上所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。所述传感器可用于测量参数，如温度、湿度、电压和电流，或者生物参数，如人类心跳速率、体温和血压。所述传感器可是温度传感器、湿度传感器、光学传感器、声音传感器、加速计、压力传感器等。所述发射器还可包括电压/电流传感电路，所述电路用于检测电池的状态。在检测到电池电量低时，所述传感器可通过光信号、声音以及振动等通知用户。

根据本发明的示例性实施例，所述传感器还可包括网络适配器，如图36所示。如上所言，所述发射器可集成于可佩戴电子设备之中。所述网络适配器用于在从可见光信号获取信息的设备和其它具有网络功能的电子设备之间交换数据，如电脑，或用于发送指令控制其它设备。可选地，所述网络适配器可使用以下通信技术：GPRS、GSM、CDMA、WiFi、Zigbee，Bluetooth、RFID等。

根据本发明的示例性实施例，在所述发射器发送可见光信号前，所述发射器可首先检查从可见光信号获取信息的装置中图像传感器的状态。可选地，当所述图像传感器准备拍摄图像时，发光元件的屏幕以一定的频率改变亮度，并且可通过集成于发射器中的光敏装置(如传感器)检测所述亮度的变化；然后所述传感器开始发送可见光信号，如图37所示。可选地，当用于信号获取信息的装置是智能手机时，智能手机内嵌的LED闪光灯可用于向发射器发送信号。可选地，可通过其它传感器，如声音传感器、重力传感器以及加速度计等，检测用于从可见光信号获取信息的装置的状态。可选地，可通过其它方式，如网络适配器，例如GPRS、GSM、CDMA、WiFi、Zigbee，Bluetooth、RFID等，检测用于从可见光信号获取信息的装置的状态。可选地，用于从可见光信号获取信息的装置可以是具有光敏元件的笔记本电脑或其它电子设备。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器集成于可佩戴电子设备之中。当可佩戴电子设备开始发送可见光信号，应开启其发射器。这可通过在发射器中安装的基于硬件的开关或其它与发射器相连的基于传感器的开关来实现。当所述可佩戴电子设备接收开启信号，便开始发送光信号。上述方法在图38进行说明。

根据本发明的示例性实施例，在所述发射器开始发送可见光信号后，用于从可见光信号获取信息的装置中的图像传感器的工作流程如下，如图39所示：启动接收程序，初始化图像传感器，设置曝光参数，发送用于接收可见光信号的请求，以及等待可见光信号；在接收可见光信号后，检查起始码，分析所拍摄图像，测量图像中彩色条纹的图案，以及恢复信息。

根据本发明的示例性实施例，所述发射器提供了一种基于可见光信号的定位系统，如图40所示。可选地，用于从可见光信号获取信息并包括图像传感器的装置可以是包括光敏元件的移动设备。可选地，所述移动设备可是智能手机。可调制光源(如，在发射器中的光源)发射上述可见光信号；所发射可见光信号包括对应于光源的唯一ID；智能手机中的图像传感器拍摄光源的图像，测量这些图像中彩色条纹的图案，对ID信息进行解码，以及将所解码的ID与储存在地图数据库中的数据进行比较。通过这种方法，可从光源的位置确定图像传感器的准确位置。

总之，本发明的示例性实施例提供了一种有效且高效的用于传输/获取信息的方案，其更快速且更准确地传输/获取信息，并且所传输/所获取的信息可包含更多数据位。白光传输仅具有代表“1”或“0”的传输或不传输两种选择，在单位时间内，仅能传输1比特的数据。与白光传输相比，根据本发明的示例性实施例，利用多种颜色的光源发射两种或更多种波长的可见光信号，可在单位时间传输更多数据比特，例如，三种颜色RGB可传输24比特的数据。进一步地，利用可见光信号的不同频率和/或不同相位和/或不同幅度，可在单位时间传输更多数据。

应当理解，上述实施例是示例性的，而不是对本发明的限制。本领域的技术人员可设计替代的实施例，而不脱离所附权利要求书的保护范围。单词“包括”并不排除所存在的元素或步骤，尽管上述元素或步骤并未在权利要求书中列明。在元素前的单词“一个”并不排除多个所述元素的存在。在设备权利要求书中，列明了一些元件，这些元件的部分可在同一硬件产品中明确体现。单词第一，第二，第三的使用不代表任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种利用来自光源的两种或更多种波长的可见光信号传输信息的方法，包括：

基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及

基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

2.如权利要求1所述的方法，其中基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取两个或更多个调制驱动信号包括：

基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动电压或两个或更多个驱动电流，以获取第一组调制驱动电压或第一组调制驱动电流。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一组调制驱动电流分别大于未调制驱动电流，使得由所述第一组调制驱动电流驱动的光源的光通量等于由所述未调制驱动电流所驱动的光源的光通量。

4.如权利要求2所述的方法，还包括：基于带有高频载波信号的第二组调制驱动电流，发射所述可见光信号，所述第二组调制驱动电流大于未调制驱动电流，使得由所述第二组调制驱动电流驱动的光源在包括高电平和低电平的各周期内的光通量是恒定的。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中对应于彩色条纹的图案的信息包括数据位，所述数据位包括对应于所述彩色条纹的个数、颜色、亮度或排列顺序的数据。

6.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取两个或更多个调制驱动信号包括：调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度，以获取两个或更多个调制驱动信号。

7.一种利用来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的方法，包括：

从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；

测量从所述可见光信号获取的所述图像中的彩色条纹的图案；以及

获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。

8.一种用于利用两种或更多种波长的可见光信号传输信息的光源，包括：

调制器，用于基于待传输的信息，调制所述光源的两个或更多个驱动信号，以获取用于驱动所述光源发射两种或更多种波长的可见光信号的两个或更多个调制驱动信号，所述调制驱动信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；以及

发射器，用于基于所述两个或更多个调制驱动信号，发射两种或更多种波长的可见光信号，以传输所述信息，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化，所述信息对应于从所述可见光信号所获取的图像中显示的彩色条纹的图案。

9.如权利要求8所述的光源，其中所述调制器用于：调制所述两个或更多个驱动信号的频率和/或相位和/或幅度，以获取两个或更多个调制驱动信号。

10.一种从来自光源的两种或更多种波长的可见光信号获取信息的装置，包括：

图像传感器，用于从光源发射的两种或更多种波长的所述可见光信号获取图像，所述可见光信号的电平以不同的频率和/或不同的相位和/或不同的幅度在高电平和低电平之间变化；

存储器，用于储存所述图像传感器获得的图像；

处理器，用于测量储存在所述存储器中的所述图像中的彩色条纹的图案，并获取对应于所述彩色条纹的图案的信息。