[实用新型]一种基于可见光的室内定位系统

说明书

本实用新型提出了一种基于可见光的室内定位系统，用以提高定位方法的定位精度和可靠性，降低室内定位的硬件成本。所述系统包括接收端和至少一个发射端，发射端包括照明光源和覆盖于其表面的多个滤光片，接收端包括图像探测器、图像识别模块和定位模块，其中：照明光源用于提供定位光信号；图像探测器用于采集照明光源图像；图像识别模块用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及光斑图像和特征点图像的像素中心坐标；确定照明光源和滤光片的投影中心坐标；定位模块用于根据照明光源以及各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和图像探测器的成像参数确定接收端的位置坐标。

技术领域

本实用新型涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于可见光的室内定位系统。

背景技术

随着智能移动终端和物联网技术的发展，基于室内位置的应用不断涌现。无论是在公共服务、商业活动还是工业生产领域，位置信息都是重要的基础信息之一，具有重要作用。

当前，基于卫星信号的全球定位系统(如GPS、北斗等)已经得到普及，具有非常广泛的应用。然而，在室内或地下环境中，由于卫星信号受到衰减或遮挡，定位服务不再有效，形成了定位盲区。

针对这一问题，逐渐出现了基于Wi-Fi(无线保真)、蓝牙、超声、红外、超宽带、计算机视觉和激光雷达等原理的室内定位方法，但是上述各种室内定位方法，仍然存在布设成本高、定位精度和可靠性低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的定位方法定位精度和可靠性较低，布设成本较高，提供一种基于可见光的室内定位系统。

本实用新型采用的技术方案提供一种基于可见光的室内定位系统，包括接收端和至少一个发射端，所述发射端包括照明光源和覆盖于所述照明光源部分表面的多个滤光片，所述接收端包括图像探测器、图像识别模块和定位模块，其中：

所述照明光源，用于提供定位光信号；

所述图像探测器，用于采集照明光源图像，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；

所述图像识别模块，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；

所述定位模块，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数确定所述接收端的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述图像识别模块，具体用于对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述图像识别模块，具体用于按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标：

其中：

(x_i,y_i)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；

(x′_x,y′_i)表示所述照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；

(x,y)表示照明光源图像的中心像素坐标；