[发明专利]基于可见光通信的多视觉信息匹配定位系统

摘要

本发明提供了一种基于可见光通信的多视觉信息匹配定位系统。该多视觉信息匹配定位系统中，系统侧部件中若干盏光源发送可见光通信信息，其包含该盏光源的三维坐标位置信息。智能终端设备，包括：图像传感器，用于获得多盏光源的图像信息，其包括光源的像平面二维坐标；PD阵列传感器，用于接收多盏光源的可见光通信信息，同时获取多盏光源在PD阵列上的光斑位置信息；位置匹配模块，用于进行多盏光源的图像信息和光斑位置信息的匹配，获得一最佳匹配光源；位置解算模块，用于利用该最佳匹配光源的三维坐标位置信息及其像平面二维坐标，解算图像传感器中成像组件所处位置。本发明具有算法简单，定位准确等优点，具有较好的推广应用价值。

主权项

1.一种基于可见光通信的多视觉信息匹配定位系统，其特征在于，包括：系统侧部件，包括：若干盏光源，其中，每盏光源发送可见光通信信息，该可见光通信信息中包含该盏光源的三维坐标位置信息；智能终端设备，包括：图像传感器、PD阵列传感器、位置匹配模块和位置解算模块，其中：所述图像传感器，用于获得多盏光源的图像信息，该图像信息包括光源的像平面二维坐标；所述PD阵列传感器，用于接收多盏光源的可见光通信信息，同时获取多盏光源在PD阵列上的光斑位置信息；所述位置匹配模块，用于进行多盏光源的图像信息和光斑位置信息的匹配，获得一最佳匹配光源；所述位置解算模块，用于利用该最佳匹配光源的三维坐标位置信息及其像平面二维坐标，解算图像传感器中成像组件所处位置；其中，所述位置匹配模块包括：坐标变换子模块，用于将多盏光源在PD阵列传感器的光斑平面位置变换为与图像传感器相同分辨率的二维PD光斑坐标；匹配计算子模块，以所述图像传感器获取的多盏光源的图像信息的像平面二维坐标为模板，以坐标变换后的多盏光源对应的光斑平面位置为搜索区域，寻找最佳匹配光源；所述坐标变换子模块依照下式将光源在PD阵列传感器的光斑平面位置变换为与图像传感器相同分辨率的二维PD光斑坐标：cosθ＝1，sinθ＝θ其中，(kx,ky)为PD阵列传感器和图像传感器进行转换时，x方向和y方向的尺度系数，θ为两传感器之间的旋转角度，(Δx,Δy)为两传感器之间的二维偏移量，(xi,yi)为坐标变换后的二维PD光斑坐标；设PD阵列传感器接收到第i盏光源照射在PD阵列上的光斑平面位置(xdi,ydi)，其中，i＝1,2…,m；图像传感器接收到第j盏LED的像平面二维坐标(xej,yej)，j＝1,2…,n；所述匹配计算子模块，以第j盏LED的图像信息像平面位置Ej(xej,yej)为模板，以坐标变换后的第i盏LED的光斑平面位置Di(xi,yi)为搜索区域，利用Kuhn‑Munkres算法，计算所有路径Ej～Di，以路径值作为权值，寻找最佳匹配LED。