[发明专利]基于相机通信与图像定位技术的室内定位系统及方法

权利要求书

1.基于相机通信与图像定位技术的室内定位系统，其特征在于，包括发射端和接收端，

所述发射端，用于将发射端所在位置信息以编码调制后的光信号向所在空间发射；

所述接收端，用于接收所述光信号，对所述光信号进行解码解调后，进行图像定位计算获取位置信息；

所述接收端包括：

图像传感器，用于接收光信号并生成图像信息；

解调器，用于对所述图像信息进行与调制过程相反的解调，以获取发射端光信号强度；

解码器，用于对解调后的图像信息进行与编码过程相反的解码，以获取发射端光源的位置信息；

图像处理模块，用于根据光信号强度及发射端光源的位置信息，获取接收端距离发射端光源的垂直距离和水平距离，以定位接收端的位置坐标；

所述图像处理模块包括：

高度测量模块，用于根据图像信息中两个光源的距离及图像传感器的物理焦距，获取接收端距离光源的垂直距离；

BP神经网络模型，用于根据接收端距离光源的垂直距离与光信号强度输出接收端偏离不同光源的水平距离；

定位模块，用于根据图像信息中两个光源的位置信息和接收端偏离光源的水平距离进行坐标定位及坐标筛选，以定位接收端的位置坐标。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射端包括光源、编码器和调制器，

所述编码器，用于对光源位置信息进行光信号编码；

所述调制器，用于对编码后的光信号进行调制；

所述光源，用于发射调制后的光信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述垂直距离为：

其中，z为接收端距离光源的垂直距离，AB为室内定位区域顶上两个光源之间的距离，f为移动终端摄像头的物理焦距，CD为两个光源被移动终端摄像头拍摄后在图片上的距离。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BP神经网络模型的输入为一个五维向量，由接收端信号强度和接收端高度坐标构成；输出为接收端与对应光源的水平距离；

将接收端距离光源的垂直距离、接收端偏离光源的水平距离以及对应接收端收到的光信号强度信息作为一个数据集，并用这些数据集训练BP神经网络；

训练后的BP神经网络模型根据接收端距离光源的垂直距离和接收端的收到的光信号强度，得到接收端偏离光源的水平距离。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述坐标定位算法满足下式：

(x-x_A)²+(y-y_A)²＝d_A²

(x-x_B)²+(y-y_B)²＝d_B2

其中，(x_A，y_A)为A光源坐标，d_A为接收端距离A光源的水平距离，(x_B，y_B)为B光源坐标，d_B为接收端距离B光源的水平距离，(x，y)为接收端坐标，所述接收端坐标有两个值，分别为P1(x₁，y₁)和P2(x₂，y₂)。