【技术实现步骤摘要】
一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统
本专利技术涉及室内照明集成的室内可见光定位技术,尤其涉及一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,属于可见光通信
技术介绍
随着电子技术的不断发展和个人智能移动设备的普及,人们对定位和基于位置服务的需求和依赖不断增加。由于受到传输损耗和多径效应的影响,传统的GPS定位技术并不能在室内有效地使用。随着固体光源技术的进步,以LED为代表的固体光源以其在发光效率、显色性、制造成本以及环境保护方面的优势逐渐取代白炽灯和荧光灯,成为未来照明市场的重要组成部分。近年来,基于固体照明器件的室内可见光定位技术被提出,并出现了与强度、成像和编码相关的多种可见光定位方法,也出现了基于不同原理的多种可见光定位系统和专利。与传统的GPS定位技术相比,可见光定位技术能在室内环境下使用,弥补了GPS定位的盲区。在室内环境下,与基于Wi-Fi和蓝牙的定位技术相比,可见光定位技术具有不需要谱段授权和没有电磁干扰的优点。与此同时,由于室内环境下灯具的密度远大于Wi-Fi和蓝牙热点的密度,且可见光信号受多径效应的影响远小于射频信号。因此室内可见光定位技术的定位精度远大于基于Wi-Fi和蓝牙定位技术的定位精度。而与基于超声、红外和超宽带(UWB)的室内定位技术相比,可见光定位技术可直接利用室内用于照明的灯具,在不影响正常室内照明的前提下同时实现精确的定位。因此其架设成本更低,更易于推广和实用。当前的室内可见光定位技术中,光信号强度、光信号频率、光信号偏振态和光信号条纹都被用于基于各种原理的可见光定位。目前提出的室内可见光定位系统中,接收端大部分采 ...
【技术保护点】
一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:包括多光谱发射端和接收端两部分;其中,多光谱发射端的多个多光谱固体光源在满足照明要求的同时,为定位系统提供多个参考点;接收端则根据其拍摄到的多个多光谱固体光源的图像进行解算,最终得出接收端自身的位置,以实现定位;其中,所述的多光谱发射端具有多个,每个多光谱发射端都由电源模块、LED驱动与比例控制模块和多光谱固体光源组成;所述的接收端包括彩色成像探测器、光谱标签与位置识别模块和成像定位算法三个部分。
【技术特征摘要】
1.一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:包括多光谱发射端和接收端两部分;其中,多光谱发射端的多个多光谱固体光源在满足照明要求的同时,为定位系统提供多个参考点;接收端则根据其拍摄到的多个多光谱固体光源的图像进行解算,最终得出接收端自身的位置,以实现定位;其中,所述的多光谱发射端具有多个,每个多光谱发射端都由电源模块、LED驱动与比例控制模块和多光谱固体光源组成;所述的接收端包括彩色成像探测器、光谱标签与位置识别模块和成像定位算法模块三个部分。2.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的多光谱发射端中的所述的多光谱固体光源是由多光谱LED芯片组成的同色异谱光源,发出混合均匀的、具有不同光谱分布的特定颜色的照明光:具体来说,每一个多光谱固体光源含有多个彩色LED芯片,根据预先设定的色光标,确定每一个多光谱固体光源中各个彩色LED芯片的光强及相应的驱动电流,由此确定LED驱动与比例控制模块输出的电流,最终得到多个同色异谱的多光谱光源,即每个多光谱光源具有独一无二的光谱分布,该独一无二的光谱分布作为识别各个多光谱光源的光谱标签。3.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的具有多个的多光谱发射端,其数量为N个,且N≥3;所述的接收端也可以一个或多个。4.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的多光谱发射端中的电源模块使用的是交流转直流电路,其主要功能是将交流电转化为驱动LED光源所需要的直流电,并提供给各个多光谱发射端中的LED驱动电路。5.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的多光谱发射端中的LED驱动与比例控制模块为多光谱固体光源提供可控的驱动电流,控制多光谱固体光源发射不同分布的光谱。6.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的接收端的彩色成像探测器,其主要功能是同时拍摄多个,多光谱发射端的彩色图像,并将拍摄到的各个彩色通道的原始图像数据输出至光源标签与位置识别模块。7.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的光谱标签与位置识别模块中包含光谱标签数据库;此数据库中的光谱标签和多光谱固体光源的空间坐标一一对应;所述的接收端的光谱标签与位置识别模块,其主要功能是提取彩色成像探测器拍摄的图像中每个光斑中每个像素的彩色子像素,根据彩色子像素的平均强度比确定多光谱固体光源的空间坐标。8.根据权利要求1所述的一种用于室内定位的多光谱可见光定位系统,其特征在于:所述的多光谱发射端的多光谱固体光源具有独一无二的光谱标签,即发射端各个多光谱固体光源的光谱分布不同,光谱标签与位置识别模块计算接收端彩色成像探测器拍摄的图像...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨爱英,黄河清,冯立辉,倪国强,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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