基于可见偏振光干涉的定位方法技术

本发明专利技术实施例提供一种基于可见偏振光干涉的定位方法，该方法包括：获取定位设备中每一发射模块的色相值；根据每一发射模块的色相值，确定每一发射模块对应的出射光线组；对于任意所有发射模块的出射光线，确定所有发射模块的虚拟交点，根据所有的虚拟交点，确定最终的定位结果。本发明专利技术实施例提供的一种基于可见偏振光干涉的定位方法，利用可见偏振光干涉的物理原理实现定位，该方法对使用者友好，且只需要经过一次初始化，就能够持续使用，具有较低的部署成本和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
基于可见偏振光干涉的定位方法
本专利技术实施例涉及移动设备定位
，尤其涉及一种基于可见偏振光干涉的定位方法。
技术介绍
基于可见光的定位方法被视作是一种很有潜力的定位方法，由于光在现实生活中的普遍应用，灯成为了生活中必不可少的设备。在现有的研究成果中，基于可见光的定位技术被广泛的应用在室内定位领域，以解决室内GPS卫星信号弱的问题。从现有的研究成果来看，基于可见光的定位技术能够较好的同时定位空间中的多个对象。目前基于可见光的定位方法大多数将地理位置进行编码，由发光设备发出，经过接收设备解析后，确定接收设备的具体位置。然而这类设备通常需要接入一个控制芯片，以便对闪光频率，亮度等特征进行控制，这类方法对发光设备有极大的依赖，增加了部署和使用的成本。还有一类方法是通过识别发光设备的固有特征来进行定位的，这类方法存在着不确定的因素，例如发光设备的固有发光频率可能差异较小，此时便不能够准确的识别接收设备接收到的信号是由哪一个发光设备发出的。同时，这种方法会带来较大的部署成本，例如由于灯泡无法正常工作更换了新的灯泡，则需要对新的灯泡的固有特征进行重新采集后才能在该定位空间内继续定位。这给基于可见光的定位方法的广泛使用带来了较大的障碍。还有一类方法是，由多个发光设备在空间中的位置以及拍摄照片中具体成像的位置之间的几何关系也可以对拍照设备进行定位，但是这种方法对于发射设备来说需要在同一个空间内部署多个发光设备，对于使用者，则需要确保同时拍摄三个以上的发光设备。这种方法不仅对发射端提出了要求，同时对使用者也提出了严格的使用要求，因此给使用场景带来了极大的局限性。专利技术内容针对上述问题，本专利技术实施例提供一种基于可见偏振光干涉的定位方法。本专利技术实施例提供一种基于可见偏振光干涉的定位方法，包括：S1，获取定位设备中每一发射模块的色相值；S2，根据每一发射模块的色相值，确定每一发射模块对应的出射光线方向组，其中，对于任一发射模块，所述任一发射模块向空间中释放各个方向的出射光线，出射光线的色相和出射方向有关，根据所述任一发射模块的色相值，从所述任一发射模块发射的所有出射方向中找到色相匹配的方向作为所述发射模块对应的出射射线方向组；S3，对于n个发射模块的出射射线方向组，从每个发射模块对应的出射方向组中选取一个射线方向，组成一个n维的方向组合，确定每个n维方向组合是否能提供一个候选点，如果存在候选点则计算出该候选点，且n维方向组合中任意两个方向所确定的射线的最小距离都小于一个预设的阈值，则n维方向组合能提供一个候选点，候选点由任意两个方向所确定的射线的虚拟交点的平均值决定，射线的虚拟交点用两条射线上距离最近的两点之间连线的中点来表示；S4，根据所有候选点，确定最终的定位结果。本专利技术实施例提供的一种基于可见偏振光干涉的定位方法，利用可见偏振光干涉的物理原理实现定位，该方法对使用者友好，且只需要经过一次初始化，就能够持续使用，具有较低的部署成本和使用成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种基于可见偏振光干涉的定位方法的流程图；图2为本专利技术实施例对三条发射光线进行定位的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例一种基于可见偏振光干涉的定位方法的流程图，如图1所示，该方法包括：S1，获取定位设备中每一发射模块的色相值；S2，根据每一发射模块的色相值，确定每一发射模块对应的出射光线方向组，其中，对于任一发射模块，所述任一发射模块向空间中释放各个方向的出射光线，出射光线的色相和出射方向有关，根据所述任一发射模块的色相值，从所述任一发射模块发射的所有出射方向中找到色相匹配的方向作为所述发射模块对应的出射射线方向组；S3，对于n个发射模块的出射射线方向组，从每个发射模块对应的出射方向组中选取一个射线方向，组成一个n维的方向组合，确定每个n维方向组合是否能提供一个候选点，如果存在候选点则计算出该候选点，且n维方向组合中任意两个方向所确定的射线的最小距离都小于一个预设的阈值，则n维方向组合能提供一个候选点，候选点由任意两个方向所确定的射线的虚拟交点的平均值决定，射线的虚拟交点用两条射线上距离最近的两点之间连线的中点来表示；S4，根据所有候选点，确定最终的定位结果。该方法在实施过程中，需要基于定位设备才能实现，该定位设备包括多个发射模块和一个接收模块，接收模块中包含一个摄像头，入射光经过该发射模块后到达接收模块，接收模块中的摄像头就会对发射模块进行拍照，根据拍摄得到的照片，获取每个发射模块的色相值。对于已经初始化过的定位设备而言，在定位时，使用摄像头拍摄发射模块得到照片。初始化时得到的结果是颜色的色相值对应由发射模块为顶点发出的特定方向的射线，因此对于单次定位而言，所有发射模块发出的射线相交的一点就是候选的定位结果。然而在实际使用过程中，这些射线可能不能相交于一点，因此本专利技术使用“虚拟交点”来获得候选点。“虚拟交点”的含义是两条直线距离最近的两点连线的中点。首先，入射光线通过每一发射模块，变成若干条入射光，对于任意一个发射模块而言，从这若干条入射光中选择一条作为该发射模块对应的发射光线，因此，可以得到每个发射模块对应的发射光线。在计算虚拟交点的时候，以任意两个发射模块对应的发射光线为例，选择这两条发射光线上距离最短的两个点连线的中点作为虚拟交点，因此，由于有多个发射模块，每个发射模块都对应一条发射光线，每两条发射光线就会产生一个虚拟交点，最终会得到多个虚拟交点。取其虚拟交点各个维度的平均值作为候选点。为了得到一个最终确定的结果，取所有候选点的中点，或者所有候选点各维度的平均值作为最终的定位结果。本专利技术实施例提供的一种基于可见偏振光干涉的定位方法，利用可见偏振光干涉的物理原理实现定位，该方法对使用者友好，且只需要经过一次初始化，就能够持续使用，具有较低的部署成本和使用成本。在上述实施例的基础上，优选地，步骤S1之前还包括：获取一张含有所有发射模块的照片，以使得根据所述照片获取每一发射模块的色相值。照片可以是进行定位之前已经拍摄好的，也可以是该定位设备的接收模块拍摄的，本专利技术实施例在此不做具体的限定。在上述实施例的基础上，具体地，步骤S2之前还包括：获取每一发射模块的色相值与每一发射模块对应的出射光线之间的对应关系。前面得到了每个发射模块的色相值，需要根据这些色相值确定发射模块对应的发射光线，前面已经讲过，一个发射模块会有若干条入射光，那么哪一条才是发射光线呢？这就需要根据发射模块的色相值来确定了，根据发射模块的色相值从若干条入射光中选定一条作为发射光线。在上述实施例的基础上，优选地，步骤S3之后还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可见偏振光干涉的定位方法，其特征在于，包括：S1，获取定位设备中每一发射模块的色相值；S2，根据每一发射模块的色相值，确定每一发射模块对应的出射光线方向组，其中，对于任一发射模块，所述任一发射模块向空间中释放各个方向的出射光线，出射光线的色相和出射方向有关，根据所述任一发射模块的色相值，从所述任一发射模块发射的所有出射方向中找到色相匹配的方向作为所述发射模块对应的出射射线方向组；S3，对于n个发射模块的出射射线方向组，从每个发射模块对应的出射方向组中选取一个射线方向，组成一个n维的方向组合，确定每个n维方向组合能提供一个候选点，如果存在候选点则计算出该候选点，且n维方向组合中任意两个方向所确定的射线的最小距离都小于一个预设的阈值，则n维方向组合拥有一个候选点，候选点由任意两个方向所确定的射线的虚拟交点的平均值决定，射线的虚拟交点用两条射线上距离最近的两点之间连线的中点来表示；S4，根据所有候选点，确定最终的定位结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于可见偏振光干涉的定位方法，其特征在于，包括：S1，获取定位设备中每一发射模块的色相值；S2，根据每一发射模块的色相值，确定每一发射模块对应的出射光线方向组，其中，对于任一发射模块，所述任一发射模块向空间中释放各个方向的出射光线，出射光线的色相和出射方向有关，根据所述任一发射模块的色相值，从所述任一发射模块发射的所有出射方向中找到色相匹配的方向作为所述发射模块对应的出射射线方向组；S3，对于n个发射模块的出射射线方向组，从每个发射模块对应的出射方向组中选取一个射线方向，组成一个n维的方向组合，确定每个n维方向组合能提供一个候选点，如果存在候选点则计算出该候选点，且n维方向组合中任意两个方向所确定的射线的最小距离都小于一个预设的阈值，则n维方向组合拥有一个候选点，候选点由任意两个方向所确定的射线的虚拟交点的平均值决定，射线的虚拟交点用两条射线上距离最近的两点之间连线的中点来表示；S4，根据所有候选点，确定最终的定位结果。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李令昆，王继良，谢鹏瑾，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11