[发明专利]一种可见光通信中设备定位方法及系统在审

专利信息
申请号: 201910744805.X 申请日: 2019-08-09
公开(公告)号: CN110554356A 公开(公告)日: 2019-12-10
发明(设计)人: 王昭诚;刘沛玺;赵培尧 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G01S5/16 分类号: G01S5/16;H04B10/116;H04B10/67;H04B10/69;H04N5/232;G06T7/73
代理公司: 11002 北京路浩知识产权代理有限公司 代理人: 马英迪
地址: 100084 北京市海*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 相机 三维位置信息 可见光通信 神经网络 特征图像 信号图像 可见光通信系统 预处理 设备定位 相机位置 传统的 分辨率
【权利要求书】:

1.一种可见光通信中设备定位方法,其特征在于,包括:

获取相机在可见光通信中产生的信号图像,对所述信号图像进行预处理,获得特征图像;

将所述特征图像输入训练好的神经网络中,获得所述相机的三维位置信息;

其中,所述相机的三维位置信息包括但不限于相机位置信息和相机倾角中的一项或多项的组合。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

获取若干相机在可见光通信中产生的特征图像以及相机对应的位置信息,构建训练样本集;

通过所述训练样本集对预设的神经网络进行训练,获得所述训练好的神经网络。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取若干相机在可见光通信中产生的特征图像以及相机对应的位置信息,构建训练样本集的步骤,还包括:

获取LED的位置信息以及LED的功率信息,采用相机仿真系统构建训练样本集。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取相机在可见光通信中产生的信号图像,对所述信号图像进行预处理,获得特征图像的步骤,具体包括:

通过相机感光板上的光电二极管的接收信号,获取信号图像;

分离所述信号图像中的环境光和LED光,对所述信号图像中的LED光中进行标注,建立LED光和标注的映射规则;

对所述信号图像中的环境光和所述LED光进行渲染,获得所述特征图像。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过所述训练样本集对预设的神经网络进行训练,获得所述训练好的神经网络的步骤,具体包括:

根据训练样本集特征构建神经网络,根据相机位置预测和角度预测倾斜,决定所述神经网络的损失函数;

通过反向传播算法训练神经网络,直至所述神经网络的损失函数满足预设条件。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取LED的位置信息以及LED的功率信息,采用相机仿真系统构建训练样本集的步骤,具体包括:

根据LED的位置信息以及LED的功率信息和相机的参数信息进行建模;

将所述相机在预设区域内进行布置,形成采样点,根据小孔呈像原理获得LED的信号图像;记录所述信号图像与对应的采样点构建训练样本集。

7.一种可见光通信中设备定位方法,其特征在于,包括:

获取相机在可见光通信中产生的信号图像,对所述信号图像进行预处理,获得特征图像;

将所述特征图像输入训练好的神经网络中,结合LED自身位置信息,获得相机相对于LED的位置。

8.一种可见光通信中设备定位系统,其特征在于,包括:

预处理模块,用于获取相机在可见光通信中产生的信号图像,对所述信号图像进行预处理,获得特征图像;

定位模块,用于将所述特征图像输入训练好的神经网络中,获得所述相机的三维位置信息;

其中,所述相机的三维位置信息包括但不限于相机位置信息和相机倾角中的一项或多项的组合。

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述可见光通信中设备定位方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述可见光通信中设备定位方法的步骤。

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