LEDと高速度カメラを用いた可視光通信における劣化画像からの信号復号手法

大平 祐生  荒井 伸太郎  圓道 知博  山里 敬也  岡田 啓  藤井 俊彰  鎌倉 浩嗣  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J98-B   No.7   pp.696-706
発行日: 2015/07/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
論文種別: 特集論文 (若手研究者のためのステップアップ論文特集)
専門分野: 無線通信技術
キーワード: 
LED,  可視光通信,  ITS,  路車間可視光通信,  

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あらまし: 
本論文ではLED信号機(送信機)と車載高速度カメラ(受信機)を使用した路車間可視光通信システムに注目する.受信機にカメラを用いた場合,送受信機間の通信距離が離れるにつれ,撮影画像のピクセル数の減少やピントのずれなどが起こり,各LEDは隣接するLEDから光の干渉を受け,画像が劣化,特に画像がボケてしまう問題が起こる.そのため,輝度値を正しく認識できず,情報の復号に影響を及ぼしてしまう.本研究では,画像の“ボケ”を考慮した新たな信号復号方法を提案する.具体的には,撮影画像に写る各LEDの画素値は自身と隣接するLED輝度値とその拡がりの係数との畳み込みの式で表され,これをLEDの数だけ立てる事で,連立方程式により,未知の変数である送信データを導出することで情報復元を行う.シミュレーション及び実験により性能を評価した結果,提案手法は,従来の復号方式に比べ,優れたBER特性をもつ事が確認できた.