一种基于可见光隐形二维码的传输与定位系统

摘要

可见光通信技术是一种在白光LED发明和应用之后发展起来的新兴的无线光通信技术；LED不但能应用于室内照明，并且还能应用于无线光通信系统，从而满足了在室内，终端之间通信和定位的需要。本文在对白光LED用于通信光源的光谱特性以及调制特性等物理特性研究分析的基础上，重点研究将白光LED通过开关键控的方式调制成隐形二维码，并且通过Android手机摄像头读取并解调隐形二维码中隐藏的信息，完成一整套室内可见光传输与定位系统，并且说明了机器学习和深度学习在读取隐形二维码图像方面的各自优势。 本文按照通信系统从发射端到接收端的思路，介绍了隐形二维码从发送端到接收端整体的设计思路和具体实验过程。其中，在系统的发送端，文中采用OOK调制技术，将调制好的LED灯排布成一种可自定义的隐形二维码，用于信息的传输和定位；在系统的接收端，本文采用Socket搭建通信系统，并且从准确率、迭代次数、设备需求、时间损耗、训练集数量方面分析对比了机器学习和深度学习在识别隐形二维码方面的优缺点；同时，利用深度学习算法中对抗生成网络来生成与Android手机拍摄的图像相似的图像，用于补充和丰富样本，实验结果表明，该算法同步提升了机器学习和深度学习算法在图像识别上的准确率。

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