Nova Patents
JP2014131237A

Optical communication device, optical communication method, and skin-capturing system

Abstract

Problem to be solved.To provide an optical communication device, an optical communication method and a skin imaging system for performing optical communication between a solid-state light emitting element such as an LED on the transmitting side and an image pickup element on the receiving side.

Solution.A lens module 10 is set in a camera 2 of a smartphone 1 to take a skin image. The lens module 10 converts the ID code into a plurality of ordered blinking patterns. The blinking pattern is set according to the frame rate of the camera 2 when shooting a moving image. The CPU 16 that controls the light emission of the LED 13 of the lens module 10 controls the extinguishing and blinking of the LED 13 according to the blinking pattern. The camera 2 captures a moving image while the LED 13 is blinking, and obtains an image for each frame. In the image, a light-dark pattern in which high brightness (bright) and low brightness (low) repeat along the vertical direction of the image is obtained in response to the blinking of the LED 13. This light / dark pattern is converted into the above-mentioned ID code. [Selection diagram] Fig. 7

JP2014131237A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 15

Term

Projected expiry 28 December 2032.

  1. Priority and filed
  2. Published
  3. Today
  4. Projected expiry

9 claims: 3 independent, 6 dependent

  1. 1
    設定されたフレームレートで動画を撮像する撮像素子、および当該撮像素子に撮像された動画の各フレームの画像データを解析する画像解析手段を有する受信装置と、 点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備え、 前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、当該点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段とを備え、 かつ、前記発光制御手段が前記送信変換手段により変換された点滅パターンに基づいて前記固体発光素子を点滅させ、 前記受信装置の前記画像解析手段は、前記画像データの解析結果として、前記固体発光素子の前記点滅パターンの点滅により、撮像された前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗パターンを求め、 前記受信装置は、前記画像解析手段により求められる前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいて、各明暗パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した明暗パターン記憶手段と、当該明暗パターン記憶手段に記憶された前記明暗パターンと前記値との関連に基づいて、前記画像解析手段により順次解析される明暗パターンをデジタル信号の各値に変換する受信変換手段とを備えることを特徴とする光通信装置。
  2. 2
    前記送信装置の前記発光制御手段は、前記撮像素子が出力する映像信号の同期信号に対して非同期で、前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、 前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定され、 前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定されていることを特徴とする請求項1に記載の光通信装置。
  3. 3
    前記受信装置は、前記撮像素子から出力される映像信号の同期信号に同期して同期用信号を出力する同期出力手段を備え、 前記送信装置は、前記同期出力手段から送信される同期用信号が入力される同期入力手段を備え、 前記送信装置の前記発光制御手段は、前記同期入力手段に入力された同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、 前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定され、 前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定されていることを特徴とする請求項1に記載の光通信装置。
  4. 4
    前記送信装置の前記固体発光素子を各色毎に点灯と消灯が制御可能な3色LEDとし、 前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、 前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定され、 前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、 前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗のパターンを求め、 前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯に規定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光通信装置。
  5. 5
    設定されたフレームレートで動画を撮像する撮像素子、および当該撮像素子に撮像された画像データを解析する画像解析手段を有する受信装置と、 点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備える光通信装置で行われる光通信方法であって、 前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値との関連に基づいて、デジタル信号を順次前記点滅パターンに変換するとともに、当該点滅パターンに基づいて、前記固体発光素子の点灯と消灯を制御し、 前記受信装置の前記撮像素子は、前記固定発光素子が前記点滅パターンで点灯または消灯している状況で撮像素子により動画を撮像し、 撮像された前記動画の画像データを解析して、前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗バターンを求め、 前記受信装置は、求められた前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいた当該明暗パターンと前記デジタル信号の各値との関連に基づいて、順次求められる明暗パターンを前記デジタル信号の各値に変換することを特徴とする光通信方法。
  6. 6
    前記送信装置の前記発光制御手段は、前記撮像素子が出力する映像信号の同期信号に対して非同期で、前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、 前記送信装置は、各点滅パターンを、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定し、 前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定することを特徴とする請求項5に記載の光通信方法。
  7. 7
    前記受信装置は、前記撮像素子から出力される映像信号の同期信号に同期して同期用信号を出力し、 前記送信装置は、前記受信装置から送信される同期用信号を受信し、 前記送信装置の前記発光制御手段は、受信した同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、 前記送信装置は、各点滅パターンを、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定し、 前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定することを特徴とする請求項5に記載の光通信方法。
  8. 8
    前記送信装置の前記固体発光素子を各色毎に点灯と消灯が制御可能な3色LEDとし、 前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、 前記送信装置は、各点滅パターンを、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定し、 前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、 前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗パターンを求め、 前記受信装置は、各明暗パターンを撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯により規定していることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の光通信方法。
  9. 9
    前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の光通信装置を備える肌撮像システムであって、 前記撮像素子を有するデジタルカメラを備え、かつ、前記撮像素子を制御するとともに、前記撮像素子に撮像された動画データの各フレームの画像データを解析する画像解析手段と、前記画像解析手段により求められる前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいて、各明暗パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した明暗パターン記憶手段と、当該明暗パターン記憶手段に記憶された前記明暗パターンと前記値との関連に基づいて、前記画像解析手段により順次解析される明暗パターンをデジタル信号の各値に変換する受信変換手段として機能する制御手段を備える携帯型電子機器と、 前記固体発光素子としての撮影照明用LEDと、肌画像の撮影に用いられるコンバージョンレンズと、前記照明用LEDの発光を制御する前記発光制御手段とを備えるレンズモジュールとからなり、 前記発光制御手段が、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、前記点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段として機能することを特徴とする肌撮像システム。
Independent claims9