Page 27 - 数字化测绘技术与理论研究

第一章 无人机基础

发光二极管和数字显示屏，并通过图像处理提取信息。因此，基于图像传感器的
OCC 系统可应用于一系列室内和室外环境。图像传感器技术的发展创造了新一
代高像素分辨率的高速相机。虽然市场上大多数相机以 30~60 帧 / 秒的速度拍摄
图像，但 OCC 标准化涵盖了高速相机，可支持高达数千帧 / 秒的速度。与 VLC

类似，OCC 主要依赖于视距链路（LOS）传输模式。而且，OCC 通过从捕获的
多个光源中提取数据，方便地提供了 MIMO 功能。由于这些原因，OCC 可以被
认为是 VLC 的一个子集。此外，因为使用了图像处理、长采样持续时间和光学
镜头，OCC 图像捕捉可将室外环境中的通信范围扩大至一公里。值得注意的是，

相机的 MIMO 成像能力也可以用于其他应用，如距离估计、形状检测、场景检
测等。
2. 技术标准
OCC 自 2014 年以来一直处于 IEEE802.15.7r1 任务组 TG7r1 的标准化过程

中，TG7r1 是 IEEE802.15.7VLC 标准的修订版。OCC 被认为是 IEEE802.15.7 中
VLC 标准的扩展，该标准最初被定义为制定 VLC 标准修订的一个特定工作组，
称为 IEEE802.15.7-2011 标准。OCC 任务组更名为 IEEE802.15.7mOWC 任务组
TG7m，以便为 OCC 标准制定技术规范。TG7m 覆盖近红外（700~1000nm）、

紫外（100~400nm）和可见光（400~700nm）波段。TG7m 工作组贡献了各种光
学无线通信解决方案，包括 OCC、LiFi。OCC 也被称为图像传感器通信（ISC）
或基于相机的 VLC 技术，因为它利用 IS 作为接收机，除了连续帧传输和图像捕
捉之外，它还为无线通信的提供技术补充。TG7m 在 2018 年末还提出了其他标

准化应用，如 2D 色码、发射 / 接收中继、数字标牌、展览 / 商店服务、飞行服务、
水下（或海边 / 海岸）通信、无人机通信、智能生活设备、路灯接入点、智能城市、
智能工厂和智能住宅。
3. 图像传感器成像原理

图像分为灰度图像和彩色图像。灰度图中，黑白像素值以一定的浓度被分布
在二维空间内。这里的浓度指光强，浓度越低表示该像素点越亮。也就是说，浓
度就是在二维空间的每一个像素点上的光强分布。所以，一张图片是由空间信息
及在该空间上的光强所构成的。彩色图像中，因为需要考虑光波长的信息，彩色

图像信息由光强，空间和波长组成的。进而，对于变化的彩色图像，光到达图片
的时间信息也需要考虑在内。因此，图像信息共包含四个因素：光强、空间位置、

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