LED無線光通信的視頻跟蹤對準(zhǔn).pdf

1、發(fā)光二極管（LED）具有較快的光電響應(yīng)速度，除用于照明之外也可用于無線光通信光源。與過去通常使用激光作為無線光通信的光源相比，LED產(chǎn)品和相關(guān)配件比較普及成本較低，壽命更長，大功率光源的驅(qū)動控制和散熱設(shè)計(jì)也比較容易和緊湊。其聚束后發(fā)散角仍比激光束大的特點(diǎn)也帶來了無線通信的捕獲、跟蹤、對準(zhǔn)（即ATP，Acquisition、Tracking and Pointing）難度降低的優(yōu)勢，因而也需要簡化過去用于激光無線光通信的光束對準(zhǔn)方案。本文

2、就是在這一需求背景下探討利用LED相關(guān)配套產(chǎn)品即現(xiàn)有的舞臺旋轉(zhuǎn)光束燈機(jī)電裝置的軟硬件模塊，通過視頻圖像采集和處理來定位接收端，研究LED無線光通信中的光束對準(zhǔn)技術(shù)，并應(yīng)用于移動平臺之間傳輸?shù)膭討B(tài)接收目標(biāo)跟蹤。
　　通過RGB顏色對比及濾波的方法進(jìn)行圖像處理和目標(biāo)識別。根據(jù)透視投影方法將目標(biāo)點(diǎn)屏幕上的二維顯示坐標(biāo)投影到三維空間，得到物體的三維空間坐標(biāo)。根據(jù)空間坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。設(shè)計(jì)了一種采用成熟的二維轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的方法。該方法以

3、DMX512協(xié)議為二維轉(zhuǎn)臺控制協(xié)議，根據(jù)目標(biāo)定位的空間坐標(biāo)，控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)。
　　搭建了以STM32為主控制芯片的基于動態(tài)目標(biāo)跟蹤的可見光通信系統(tǒng)，用OV7670圖像采集傳感器進(jìn)行圖像采集，建立了圖像識別結(jié)果中目標(biāo)的像素坐標(biāo)與空間方向的映射關(guān)系，由此控制電機(jī)轉(zhuǎn)動光束方向?qū)?zhǔn)接收目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)測試表明，該方法可實(shí)現(xiàn)動態(tài)目標(biāo)的快速捕獲與準(zhǔn)確跟蹤，滿足基于動態(tài)目標(biāo)跟蹤的無線光通信的需要。
　　為提高目標(biāo)識別的精度和實(shí)時(shí)性，采