基于可见光的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于可见光的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质，用以提高定位方法的定位精度和可靠性，降低室内定位的硬件成本。所述方法包括：采集照明光源图像，其中，照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，照明光源图像中包含有光斑图像和特征点图像；根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定光斑图像和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像和特征点图像的像素中心坐标，确定照明光源和滤光片的投影中心坐标；根据照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。

Indoor positioning method, device, electronic equipment and storage medium based on visible light

The invention provides an indoor positioning method, device, electronic equipment and storage medium based on visible light to improve the positioning accuracy and reliability of the positioning method and reduce the hardware cost of indoor positioning. The method includes: collecting illumination light source image, wherein, the illumination light source part surface is covered with a plurality of filters, and the illumination light source image includes a spot image and a feature point image; according to the collected illumination light source image, respectively determining the position coordinates of the illumination light source and each filter covered by the illumination light source surface, and determining the pixel center coordinates of the spot image and the feature point image; According to the single pixel size of the collected lighting source image and the pixel center coordinates of the spot image and the feature point image, the projection center coordinates of the lighting source and the filter are determined; according to the position coordinates of the lighting source and its projection center coordinates, the position coordinates of each filter and its projection center coordinates and the imaging parameters of the image detector, the position of the receiving end of the lighting source is determined Set coordinates.

【技术实现步骤摘要】
基于可见光的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质
本专利技术涉及室内定位
，尤其涉及一种基于可见光的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
随着智能移动终端和物联网技术的发展，基于室内位置的应用不断涌现。无论是在公共服务、商业活动还是工业生产领域，位置信息都是重要的基础信息之一，具有重要作用。当前，基于卫星信号的全球定位系统(如GPS、北斗等)已经得到普及，具有非常广泛的应用。然而，在室内或地下环境中，由于卫星信号受到衰减或遮挡，定位服务不再有效，形成了定位盲区。针对这一问题，逐渐出现了基于Wi-Fi(无线保真)、蓝牙、超声、红外、超宽带、计算机视觉和激光雷达等原理的室内定位方法，但是上述各种室内定位方法，仍然存在布设成本高、定位精度和可靠性低的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的定位方法定位精度和可靠性较低，布设成本较高，提供一种基于可见光的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质。本专利技术采用的技术方案提供一种基于可见光的室内定位方法，包括：采集照明光源图像，其中，所述照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。在一种可能的实施方式中，根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，具体包括：对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。在一种可能的实施方式中，根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素坐标和特征点图像的像素坐标，按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标包括：其中：(xi，yi)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点图像的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；(x′i，y′i)表示照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；(x，y)表示照明光源图像中心像素坐标；ux和uy分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。在一种可能的实施方式中，不同滤光片的波段不同；在一种可能的实施方式中，滤光片可用滤色片代替，不同滤色片的颜色不同；确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，具体包括：对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征；根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述照明光源图像中的光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。在一种可能的实施方式中，所述方法，还包括：根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定所述接收端相对于地面的方位角。在一种可能的实施方式中，根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：其中：Θ表示所述照明光源的接收端相对于地面的方位角；(xim，yim)和(xin，yin)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；(x′im，y′im)和(x′in，y′in)为(xim，yim)和(xin，yin)对应的两个滤光片的投影中心坐标。本专利技术还提供一种基于可见光的室内定位装置，包括：图像采集单元，用于采集照明光源图像，其中，所述照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；第一确定单元，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；第二确定单元，用于根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；第三确定单元，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。在一种可能的实施方式中，第一确定单元，具体用于对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。在一种可能的实施方式中，所述第二确定单元，具体用于根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素坐标和特征点图像的像素坐标，按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标包括：其中：(xi，yi)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点图像的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；(x′i，y′i)表示照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；(x，y)表示照明光源图像中心像素坐标；ux和uy分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。在一种可能的实施方式中，不同滤光片的波段不同；所述第一确定单元，具体用于对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征；根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述照明光源图像中的光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。在一种可能的实施方式中，所述第三确定单元，还用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定所述接收端相对于地面的方位角。在一种可能的实施方式中，所述第三确定单元，具体用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：其中：Θ表示所述照明光源的接收端相对于地面的方位角；(xim，yim)和(xin，yin)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；(x′im，y′im)和(x′in，y′in)为(xim，yim)和(xin，yin)对应的两个滤光片的投影中心坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可见光的室内定位方法，其特征在于，包括：/n采集照明光源图像，其中，照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有照明光源形成的光斑图像和照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；/n根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；/n根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；/n根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。/n

【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：
采集照明光源图像，其中，照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有照明光源形成的光斑图像和照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；
根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；
根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；
根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，具体包括：
对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；
从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标包括：



其中：
(xi，yi)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点图像的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；
(x′i，y′i)表示照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；
(x，y)表示照明光源图像中心的像素坐标；
ux和uy分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同滤光片的波段不同；
确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，具体包括：
对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征；
根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述照明光源图像中的光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺博，黄河清，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11