基于照明源定位制造技术

技术编号:18843623 阅读:1 留言:0更新日期:2018-09-05 08:54
一种方法,包括:A)使用移动设备的相机捕获第一图像;B)通过参考出现在第一图像中的第一照明源,确定移动设备的第一朝向信息;C)随着移动设备移动到第二位置,使用移动设备的一个或多个惯性传感器来推算移动设备的多个所推算第一候选位置以及相应的第一候选朝向;D)在第二位置处,使用相机来捕获第二图像;E)通过参考出现在第二所捕获图像中的第二照明源,确定移动设备的多个第二候选位置以及相应的第二候选朝向;以及F)基于所推算第一候选位置和朝向与第二候选位置和朝向的比较,确定移动设备的至少一个所估计位置和相应的朝向。

Lighting source localization

A method includes: A) capturing a first image using a mobile device's camera; B) determining the first orientation information of a mobile device by referring to the first illumination source appearing in the first image; C) using one or more inertial sensors of the mobile device to estimate the mobile device as the mobile device moves to the second position. Multiple first candidate positions and corresponding first candidate orientations; D) At the second position, a camera is used to capture the second image; E) Multiple second candidate positions and corresponding second candidate orientations of the mobile device are determined by referring to the second illumination source appearing in the second captured image; and F) basis At least one estimated position and corresponding orientation of the mobile device are determined by comparing the calculated first candidate position and orientation with the second candidate position and orientation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于照明源定位
本公开涉及基于在所捕获图像中检测照明源而对移动设备定位(置位)。
技术介绍
在诸如室内定位系统的置位系统中,可以相对于包括多个无线参考节点(在一些情况下也称为锚节点)的位置网络来确定诸如移动用户终端的无线设备的位置。这些锚点是其位置先验已知的无线节点,通常记录在位置数据库中,该位置数据库可以被查询以查找节点的位置。因此锚节点充当用于置位的参考节点。对在移动设备与多个锚节点之间传输的信号进行测量,例如相应信号的RSSI(接收信号强度指示器)、ToA(到达时间)和/或AoA(到达角度)。给定来自多个节点的这种测量,然后可以使用诸如三边测量、多点定位、三角测量或指纹识别(fingerprinting)之类的技术来相对于位置网络确定移动终端的位置。给定移动终端的相对位置和锚节点的已知位置,这转而允许以更绝对的方式确定移动设备的位置,例如,相对于地球或地图或建筑平面图确定移动设备的位置。存在各种原因可能期望能够检测无线设备的位置,诸如提供基于位置的服务。例如,定位系统的一个应用是帮助用户在建筑物或其他室内和/或室外综合体(complex)(例如校园)内导航。另一个应用是自动为无线移动设备提供对基于位置的服务的访问,例如,在发现移动设备位于与照明设施或其他设施相关联的特定空间区域或范围中的条件下,控制诸如照明系统的设施。基于位置的服务或功能的其他示例包括基于位置的广告、服务提醒或其他位置相关信息的提供、用户跟踪、资产跟踪或进行道路收费的支付或其他取决于位置的支付。现在,室内或室外置位还可以使用照明源(灯或灯具)而不是专用的RF锚节点作为参考节点来执行。在这种情况下,可以使用编码光技术(有时称为可见光通信(VLC))将编码调制到由照明源发射的光中。移动设备然后可以捕获照明源的图像,并且也可以从在移动设备处接收到的那些照明源发射的光中提取编码。来自照明源的光的接收强度或ToF给出离那个照明源的距离,并且相应的编码标识照明源,以便允许查找其位置。因此,照明源可以以与上述方式类似的方式用于置位。如果相机视图中同时存在不止一个VLC照明源,则可以获得准确的设备朝向(heading)。注意:如果使用了点检测器,那么为了明确的解将需要离三个节点的距离(三个圆圈的交叉给出单个点,而仅两个圆圈的交叉给出两个点)。然而,对于也捕获空间分布的图像,那么如果图像中仅出现两个照明源并且两者的VLC编码(ID)都是可检测的,则仅需要最少这两个节点来消除不明确性(例如,考虑发射第一编码的源出现在图像的左手侧中并且发射第二编码的源出现在右手侧中的情况—这与发射第二编码的源出现在图像左手侧中并且发射第一编码的源出现在右手侧中的情况是可区分的)。即移动设备的朝向方向连同在所捕获图像内的两个光源的位置将解决不明确性。US8752761示出了如何可以在给定光源高度的情况下确定移动设备相对于光源的方位。
技术实现思路
然而,并不总是两个照明源同时出现在相同的所捕获图像中的情况。为了克服这个问题,本公开提供了用于将惯性传感器的使用与基于照明源的定位相组合的特定技术。根据本文所公开的一个方面,提供了一种方法,包括:A)在第一位置处,使用移动设备的相机来捕获其中出现第一照明源的第一图像;B)通过参考如出现在第一图像中的第一照明源,确定移动设备的第一朝向信息;C)随着移动设备从第一位置移动到第二位置,使用移动设备的一个或多个惯性传感器从该第一朝向信息以及从移动设备的第一方位信息推算以生成移动设备的多个所推算第一候选位置以及移动设备的多个相应的所推算第一候选朝向;D)在第二位置处,使用移动设备的相机来捕获其中出现第二照明源的第二图像,其中直到移动设备已经从第一位置到达第二位置,第二照明源才出现在相机的视场内;E)通过参考如出现在第二所捕获图像中的第二照明源,确定移动设备的多个第二候选位置以及移动设备的多个相应的第二候选朝向;以及F)基于所推算第一候选位置和朝向与第二候选位置和朝向的比较,确定移动设备的至少一个所估计位置和相应的朝向。在实施例中,步骤B)可以包括:通过参考如出现在第一图像中的第一照明源,确定移动设备的多个第一候选位置以及移动设备的多个相应的第一候选朝向。并且步骤C)可以包括:随着移动设备跟随捕获第一图像而移动到第二位置,使用移动设备的一个或多个惯性传感器以从第一候选位置和朝向推算,从而生成移动设备的多个所推算第一候选位置和相应的所推算第一候选朝向。在实施例中,该方法还可以包括:G)随着移动设备跟随捕获第二图像而从第二位置移动到第三位置,使用移动设备的一个或多个惯性传感器以从第二候选位置和朝向推算,从而生成移动设备的多个所推算第二候选位置和相应的所推算第二朝向;H)在第三位置处,使用移动设备的相机来捕获其中出现第三照明源的第三图像;I)通过参考如出现在第三图像中的第三照明源,确定移动设备的多个第三候选位置以及移动设备的多个相应的第三候选朝向;以及J)基于所推算第二候选位置和朝向与第三候选位置和朝向的比较,确定移动设备的更新的所估计位置和相应的朝向。在实施例中,步骤F)可以包括向第二候选位置和朝向分配相对权重,其中步骤J)可以考虑相对权重。在实施例中,替代使用多个第一候选朝向和位置,步骤B)可以包括:识别移动设备的已知第一位置,并且通过参考第一图像,识别与已知第一位置相对应的相应的朝向;并且步骤C)可以包括从所述已知位置和相应的朝向推算以生成多个所推算第一位置和相应的所推算第一朝向。例如,已知第一位置可以从下列中的一个获得:-用户输入,-来自随后丢失的另一个置位系统的定位(fix),-当移动设备的用户(6)通过入口时的RF标签,或-最初同时出现在相机的视场中的两个照明源。无论哪种方式,是否使用多个第一候选朝向和位置或是否替代地使用所述第一已知位置,在实施例中,所述推算可以包括在生成一个、一些或全部的所推算第一候选位置和/或朝向中包括随机化;和/或在生成一个、一些或全部的所推算第二候选位置和/或朝向中包括随机因子。在实施例中,第一、第二和/或第三候选位置和朝向的生成可以包括基于附加信息来限制第一、第二和/或第三候选方位和相应的朝向的数量。例如,所述附加信息可以包括第一、第二和/或第三照明源具有非圆形和非球形形状的知识,限制基于所述形状来执行。在实施例中,第一、第二和/或第三候选位置和相应的朝向的确定可以包括使用移动设备的一个或多个传感器来检测相机的取向,并且在确定中考虑取向,例如与照明源的位置和高度的知识一起(参见下文)。在实施例中,第一、第二(以及在适用情况下的第三)照明源是更大量照明源中的一些照明源,并且所估计位置和朝向的确定可以进一步基于指示照明源的位置的地图。在实施例中,所估计位置和朝向的确定可以进一步基于第一和第二(以及在适用情况下的第三)照明源的已知高度。在实施例中,第一和第二照明源是位置由预定地图给出的更大量照明源中的一些照明源。在实施例中,可以在步骤F)之前识别第一照明源,但是在步骤F)之前不需要识别第二照明源,在这种情况下,可以基于所述预定地图执行步骤F),根据第一光源的标识以及光源相对于彼此的相对位移给出至少第一光源的位置。可替换地,可以在步骤F)之前识别第二照明源,但是在步骤F)之前不需要识别第一照明源,在这本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,包括:A)在第一位置处,使用移动设备(8)的相机(16)来捕获其中出现第一照明源(4i)的第一图像;B)通过参考如出现在所述第一图像中的所述第一照明源,确定所述移动设备的第一朝向信息;C)随着所述移动设备(8)从第一位置移动到第二位置,使用所述移动设备的一个或多个惯性传感器(22)从所述第一朝向信息以及从所述移动设备的第一方位信息推算以生成所述移动设备的多个所推算第一候选位置以及所述移动设备的多个相应的所推算第一候选朝向;D)在所述第二位置处,使用所述移动设备的相机(16)来捕获其中出现第二照明源(4ii)的第二图像,其中直到所述移动设备已经从所述第一位置到达所述第二位置,所述第二照明源才出现在所述相机的视场内;E)通过参考如出现在所述第二所捕获图像中的所述第二照明源,确定所述移动设备的多个第二候选位置以及所述移动设备的多个相应的第二候选朝向;以及F)基于所述所推算第一候选位置和朝向与所述第二候选位置和朝向的比较,确定所述移动设备的至少一个所估计位置和相应的朝向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.19 EP 16151903.81.一种方法,包括:A)在第一位置处,使用移动设备(8)的相机(16)来捕获其中出现第一照明源(4i)的第一图像;B)通过参考如出现在所述第一图像中的所述第一照明源,确定所述移动设备的第一朝向信息;C)随着所述移动设备(8)从第一位置移动到第二位置,使用所述移动设备的一个或多个惯性传感器(22)从所述第一朝向信息以及从所述移动设备的第一方位信息推算以生成所述移动设备的多个所推算第一候选位置以及所述移动设备的多个相应的所推算第一候选朝向;D)在所述第二位置处,使用所述移动设备的相机(16)来捕获其中出现第二照明源(4ii)的第二图像,其中直到所述移动设备已经从所述第一位置到达所述第二位置,所述第二照明源才出现在所述相机的视场内;E)通过参考如出现在所述第二所捕获图像中的所述第二照明源,确定所述移动设备的多个第二候选位置以及所述移动设备的多个相应的第二候选朝向;以及F)基于所述所推算第一候选位置和朝向与所述第二候选位置和朝向的比较,确定所述移动设备的至少一个所估计位置和相应的朝向。2.根据权利要求1所述的方法,其中:步骤B)包括:通过参考如出现在所述第一图像中的所述第一照明源(4i),确定所述移动设备(8)的多个第一候选位置以及所述移动设备的多个相应的第一候选朝向;步骤C)包括:随着所述移动设备跟随捕获所述第一图像而移动到所述第二位置,使用所述移动设备的一个或多个惯性传感器(22)以从所述第一候选位置和朝向推算,从而生成所述移动设备的所述多个所推算第一候选位置和相应的所推算第一候选朝向。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述方法还包括:G)随着所述移动设备跟随捕获所述第二图像而从所述第二位置移动到第三位置,使用所述移动设备的一个或多个惯性传感器(22)以从所述第二候选位置和朝向推算,从而生成所述移动设备的多个所推算第二候选位置和相应的所推算第二朝向;H)在所述第三位置处,使用所述移动设备的相机(16)来捕获其中出现第三照明源的第三图像;I)通过参考如出现在所述第三图像中的所述第三照明源,确定所述移动设备的多个第三候选位置以及所述移动设备的多个相应的第三候选朝向;以及J)基于所述所推算第二候选位置和朝向与所述第三候选位置和朝向的比较,确定所述移动设备的更新的所估计位置和相应的朝向。4.根据权利要求3所述的方法,其中步骤F)包括向所述第二候选位置和朝向分配相对权重,并且其中步骤J)考虑所述相对权重。5.根据权利要求1所述的方法,其中步骤B)包括:识别所述移动设备(8)的已知第一位置,并且通过参考所述第一图像,识别与所述已知第一位置相对应的相应的朝向;并且其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宏铭P赫克斯特拉BJ瓦斯
申请(专利权)人:飞利浦照明控股有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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