Dual Image Sensor and Image Estimation Technique for Multiple Optical Interference Cancellation in High Speed Transmission Visible Light Communication Environment

고속 전송 가시광통신 환경에서의 다중 광 간섭 제거를 위한 듀얼 이미지 센서 및 이미지 추정기법

In this paper, we study the interference canceling and image sensing processing technology of multiple light sources for high speed transmission in CMOS sensor based visible light communication system. To improve transmission capacity in optical camera communications via image sensors, different data must be transmitted simultaneously from each LED. However, multiple LED light source environments for high-speed transmission can cause interference between adjacent LEDs. In this case, since the visible light communication system generally uses intensity modulation, when a plurality of LEDs transmit data at the same time, it is difficult to accurately detect the respective LEDs due to the light scattering interference of the adjacent LEDs. In order to solve this problem, the ON / OFF state of many LEDs of the light source is accurately recognized by using a dual CMOS sensor, and the spectral estimation technique and the pixel image signal processing technique of each LED are proposed. This technique can accurately recognize multiple LED pixels and improve the total average bit error rate and throughput of a MISO-VLC system.

본 논문에서는 CMOS센서 기반 가시광 통신 시스템에서 고속전송을 위한 다중 광원의 간섭제거 및 이미지 센싱 처리기술에 대해서 연구하였다. 이미지센서를 통한 광학카메라 통신에서 전송 용량을 향상 시키려면 각 LED에서 다른 데이터를 동시에 전송해야한다. 그러나 고속전송을 위한 다수의 LED광원 환경은 인접한 LED 간 간섭을 일으킬 수 있다. 이 경우, 가시광통신시스템은 일반적으로 세기 변조를 사용하기 때문에 다수의 LED가 동시에 데이터를 전송할 경우 인접한 LED의 빛 퍼짐 간섭으로 인해 각각의 LED들의 정확한 신호 검출이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 듀얼 CMOS 센서를 사용하여 다수의 광원 LED의 ON/OFF 상태를 정확히 인식하고, 각각의 LED들의 이미지 시그널 프로세싱 기법을 제안하였다. 이러한 기법을 통해 다수의 LED픽셀을 정확하게 인식하여 다중LED OCVLC 시스템의 총 평균 비트 오류율과 처리량을 향상시킬 수 있다.