基于可见光的室内定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于可见光的室内定位方法及系统，该系统包括移动终端和至少一个LED光源端；所述LED光源端用以：将光源身份识别信息编码；向外发射编码后的载有光源身份识别信息的光信号；所述移动终端用以：处于非光源盲区时：通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，得到光源图像；自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点的对应关系，确定当前位置；位置发生变化，且当前无LED光源时，根据之前已获得的位置信息以及自那之后运动检测模块记录的运动信息，计算得到当前的位置。

Indoor positioning method and system based on visible light

The present invention provides an indoor positioning method and system based on visible light, the system includes a mobile terminal and at least one LED source; the LED light source to end: source identification information encoding; transmitting optical signal containing the source identification information encoding after the mobile terminal; to: in non blind source: source identification information containing optical signal through the image acquisition device acquires LED light emitted from the light source image, are obtained from the light source; the identity information of the source image; by correspondence point bitmap information and map source identification on the local storage, determine the current position; position changes, and the current LED light source, according to the position information obtained before and after that the motion detection module to record motion information, Calculate the current position.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室内定位领域，尤其涉及一种基于可见光的室内定位方法及系统。
技术介绍
得益于互联网技术的快速发展，基于定位与导航的应用技术日益受到用户和企业的关注，但受限与室内特殊的环境条件，在室外定位领域得到成熟使用的GPS定位、基站定位技术难以在室内达到满意的效果。除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波。但在领域中，还未出现将可见光与室内定位结合在一起的方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何将可见光与室内定位结合在一起。为了解决这一技术问题，本专利技术提供了一种基于可见光的室内定位方法，包括如下步骤：S0：提供移动终端；处于非光源盲区时：S1：所述移动终端通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，得到光源图像；S2：所述移动终端自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；S3：所述移动终端通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点的对应关系，确定当前位置；位置发生变化，且当前处于光源盲区时，进入步骤S4：S4：所述移动终端根据之前通过步骤S3已获得的位置信息以及自那之后运动检测模块记录的运动信息，计算得到当前的位置。可选的，所述步骤S2进一步包括：先自所述光源图像中得到光源信息，再对所述光源信息进行解码，获得所述光源身份识别信息。>可选的，自所述光源图像中得到光源信息的过程进一步为：所述移动终端先对所述光源图像进行FFT变换，然后得到整幅画面代表的一位光源信息，进行解码，最后获得所述光源身份识别信息。可选的，自所述光源图像中得到光源信息的过程进一步为：所述移动终端先将所述光源图像的每列或每行像素的强度值作为一段光源信息，解码后，最终获得所述光源身份识别信息。本专利技术还提供了一种基于可见光的室内定位系统，包括移动终端和至少一个LED光源端；所述LED光源端用以：将光源身份识别信息编码；向外发射编码后的载有光源身份识别信息的光信号；所述移动终端用以：处于非光源盲区时：通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，得到光源图像；自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点的对应关系，确定当前位置；位置发生变化，且当前无LED光源时，根据之前已获得的位置信息以及自那之后运动检测模块记录的运动信息，计算得到当前的位置。可选的，所述移动终端进一步用以：先自所述光源图像中得到光源信息，再对所述光源信息进行解码，获得所述光源身份识别信息。可选的，所述移动终端再进一步用以：先对所述光源图像进行FFT变换，然后得到整幅画面代表的一位光源信息，进行解码，最后获得所述光源身份识别信息。可选的，所述LED光源端包括LED光源、调制模块和控制模块；所述控制模块用以将光源身份识别信息编码后得到编码信号，传至所述调制模块；所述调制模块用以对编码信号进行调制后添加到所述LED光源。可选的，所述移动终端再进一步用以：先将所述光源图像的每列或每行像素的强度值作为一段光源信息，解码后，最终获得所述光源身份识别信息。可选的，对编码信号进行调制时，所述调制模块进一步用以针对不同的信息位采用不同频率的信号进行调制。可选的，所述LED光源端包括LED光源和控制模块；所述控制模块用以将光源身份识别信息编码后得到编码信号，然后将所述编码信号施加到所述LED光源。可选的，所述LED光源端进一步用以将一个光源身份识别信息编码后分时分段发送出去；所述移动终端进一步用以在解码后将分段的数据整合后获得所述光源身份识别信息。本专利技术将光源身份识别信息通过可见光发送出去，利用移动终端的图像采集装置对光源进行实时采样，进而通过对采集的数据进行解码，获得光源身份识别信息，通过查询本地记录的光源身份识别信息与地图上位图点的对应关系，可以最终确定移动终端所在的位置，进一步地，在此基础上，结合MEMS、陀螺仪以及磁传感器等运动检测模块记录的运动信息，即使在非光源盲区，也能获得移动终端所在的位置。附图说明图1是本专利技术一实施例中基于可见光的室内定位方法及系统中LED光源端的处理过程示意图；图2是本专利技术一实施例中基于可见光的室内定位方法及系统中移动终端的处理过程示意图；图3是本专利技术一实施例中所采集画面的示意图；图4是本专利技术一实施例中对图3图像进行FFT变换的频谱示意图；图5是本专利技术一实施例中频率调制方式中通信协议的示意图；图6是本专利技术一实施例中采用频率调制方式中对位信息的调制方式示意图；图7是本专利技术一实施例中频率调制方式中移动终端对采集数据处理的流程；图8是本专利技术一实施例中频率调制方式中通信协议的示意图；图9是本专利技术一实施例中移动终端采集的原始数据的示意图图10是本专利技术图9示意实施例中所采集的原始信号波形经过量化处理后的数字信号示意图；图11是本专利技术图9示意实施例中分段数据整合方式的示意图；图12是本专利技术可选实施例中光源布局方式的示意图。具体实施方式以下将结合图1至图12对本专利技术提供的基于可见光的室内定位方法及系统进行详细的描述，其为本专利技术可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本专利技术精神和内容的范围内对其进行修改和润色。请参考图1，本专利技术提供了一种基于可见光的室内定位方法，包括如下步骤：S0：提供移动终端；处于非光源盲区时：S1：所述移动终端通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，得到光源图像；所述的图像采集装置可选为相机或摄像头，其实施例均需要设置摄像头曝光时间，曝光时间小于LED经调制电路驱动后保持亮状态的最短时间，ISO设置为100－1000范围内。本专利技术一可选的实施例中，摄像头列举为移动终端卷帘快门摄像头。其采集的图像可以示意为图3所示意的图像。与之对应的，在LED光源端，其实施了以下步骤：将光源身份识别信息编码；向外发射编码后的载有光源身份识别信息的光信号；S2：所述移动终端自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；所述步骤S2进一步包括：先自所述光源图像中得到光源信息，再对所述光源信息进行解码，获得所述光源身份识别信息。在本专利技术一可选的实施例中，自所述光源图像中得到光源信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可见光的室内定位方法，其特征在于：包括如下步骤：S0：提供移动终端；处于非光源盲区时：S1：所述移动终端通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，得到光源图像；S2：所述移动终端自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；S3：所述移动终端通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点的对应关系，确定当前位置；位置发生变化，且当前处于光源盲区时，进入步骤S4：S4：所述移动终端根据之前通过步骤S3已获得的位置信息以及自那之后运动检测模块记录的运动信息，计算得到当前的位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光的室内定位方法，其特征在于：包括如下步骤：
S0：提供移动终端；
处于非光源盲区时：
S1：所述移动终端通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识
别信息的光信号，得到光源图像；
S2：所述移动终端自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；
S3：所述移动终端通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点
的对应关系，确定当前位置；
位置发生变化，且当前处于光源盲区时，进入步骤S4：
S4：所述移动终端根据之前通过步骤S3已获得的位置信息以及自那之后运
动检测模块记录的运动信息，计算得到当前的位置。
2.如权利要求1所述的基于可见光的室内定位方法，其特征在于：所述步骤
S2进一步包括：先自所述光源图像中得到光源信息，再对所述光源信息进行解
码，获得所述光源身份识别信息。
3.如权利要求2所述的基于可见光的室内定位方法，其特征在于：自所述光源
图像中得到光源信息的过程进一步为：所述移动终端先对所述光源图像进行FFT
变换，然后得到整幅画面代表的一位光源信息，进行解码，最后获得所述光源
身份识别信息。
4.如权利要求2所述的基于可见光的室内定位方法，其特征在于：自所述光源
图像中得到光源信息的过程进一步为：所述移动终端先将所述光源图像的每列
或每行像素的强度值作为一段光源信息，解码后，最终获得所述光源身份识别
信息。
5.一种基于可见光的室内定位系统，其特征在于：包括移动终端和至少一个

\tLED光源端；
所述LED光源端用以：
将光源身份识别信息编码；
向外发射编码后的载有光源身份识别信息的光信号；
所述移动终端用以：
处于非光源盲区时：
通过图像采集装置采集LED光源发出的载有光源身份识别信息的光信号，
得到光源图像；
自所述光源图像中获得所述光源身份识别信息；
通过比对本地存储的光源身份识别信息与地图上位图点...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘真富，曹李莉，吕振彬，周雷，宋哲，平佳伟，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31