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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明提出了一种用于光通信的时钟同步装置与方法。设计的时钟同步装置包括闪烁光源、可延时触发的高速相机和微型计算机。光源通过高速闪烁传输二进制序列信息，接收端通过微型计算机触发相机采集图像，通过精确的延时控制相机初始相位实现时钟同步。采用的时钟同步方法通过对光源闪烁一个周期采集到的图像序列进行帧间差分和连通域筛选得到疑似为我方闪烁光源的连通区域，通过将该区域的差分灰度序列与光源身份编码的差分序列做相关计算进行光源身份的精确判断，当一个闪烁周期的图像序列中未找到我方闪烁光源时，通过控制相机初相位向后延时一个步长并重新采集图像序列进行判别，由于光源闪烁周期极短，只需数量极少的几次延时即可完成时钟同步环节。通过本发明提出的时钟同步装置与方法完全不需要引入其他辅助设备，且避免了当前时钟同步方法需要在通信编码中加入专门的时钟同步码的问题，提高了通信容量，在室内和室外远距离光通信场景下都具有很好的应用前景。

主权项：1.一种用于光通信的时钟同步装置，其特征在于：时钟同步装置由闪烁光源、可延时触发的光接收机和微型计算机三个模块组成；其中光源通过闪烁传递二进制信息，光源携带无线电通信模块，在利用多个光源传输信息的MIMO场景下，利用无线电通信首先完成各光源之间的同步闪烁；光接收机选用延时触发的高速相机，帧率和初始相位由微型计算机控制；微型计算机事先存储所有闪烁光源的身份序列信息，并烧录入多种算法保证系统正常工作，算法包括：相机触发算法，用于对相机图像采集进行延时控制；图像差分算法，用于将相机采集到的图像序列进行帧间差分，从而找到灰度出现变化的疑似闪烁区域；连通域筛选算法，用于在光源大小和与相机的距离已知的条件下计算闪烁光源在图像上的大小，从而初步筛选出图像中疑似闪烁光源的区域；光源识别算法，其利用帧间差分得到的疑似区域灰度序列与光源闪烁差分序列做相关性计算，从而识别出我方闪烁光源和干扰光源；所述时钟同步装置，通过对光源闪烁一个周期采集到的图像序列进行帧间差分和连通域筛选得到疑似为我方闪烁光源的连通区域，通过将该区域的差分灰度序列与光源身份编码的差分序列做相关计算进行光源身份的精确判断，当一个闪烁周期的图像序列中未找到我方闪烁光源时，通过控制相机初相位向后延时一个步长并重新采集图像序列进行判别，以完成时钟同步环节。

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