[发明专利]一种基于双目技术的室内可见光自定位系统与方法

摘要

本发明公开了一种基于双目技术的室内可见光自定位系统与方法，用于通过双目技术实现室内设备的自定位并获得倾角。包括相互协同作业的图像分析系统和自定位系统，图像分析系统包括图像采集模块、摄像头自标定模块、图像处理模块和立体匹配模块，自定位系统包括坐标及倾角计算模块，坐标及倾角计算具体实现过程包括：图像采集、获得摄像机内外参数和匹配点坐标、计算左右摄像头的坐标、计算手持设备的倾角四个步骤。本发明实现了室内设备的高精度实时自定位，在成本、通用性、资源利用率等方面具有优势。

主权项

1.一种基于双目技术的室内可见光自定位系统，包括相互协同作业的图像分析系统和自定位系统；所述图像分析系统包括：信标模块、图像采集模块、相机自标定模块、图像处理模块、立体匹配模块；所述自定位系统包括：坐标及倾角计算模块；其特征在于：所述信标模块包括三个固定在上方的LED灯，三个LED灯分布在非同一直线上，且各LED灯在空间参考坐标系的坐标已知，各LED灯分别工作在设定的频率中；所述图像采集模块包括：安装在手持设备上由左右二个相机组成的双目相机，所述双目相机用于从两个不同角度同时获得同一物体的图像信息；所述相机自标定模块用于获得双目相机的内外参数，包括：图像中心、焦距f、镜头畸变和相机图像坐标系的旋转矩阵和平移矩阵；所述图像处理模块用于降低噪声对图像质量的影响，增加图像对比度以增强边缘特性，提高后续两幅图像之间立体匹配的精确度；所述立体匹配模块用于存储从各LED灯的OOK(On‑Off Keying)编码到坐标的映射关系，通过解码图像中各LED灯的编码信息，找到空间内各LED灯在两幅图像中的匹配点，并获得左右两幅图像上匹配点在图像坐标系中的坐标，设定所述坐标分别为(a,b)和(a',b')；所述坐标及倾角计算模块用于对获得的坐标进行处理，得到左右相机在三维空间坐标系的坐标，并计算手持设备的倾角；所述双目相机为两个内外参数相同的CMOS相机，双目相机在拍照过程中对图像像素进行逐行扫描，从而识别并提取图像所中包含的信息。