可见光定位方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可见光定位方法、装置、计算机设备及存储介质，采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；对待处理图像进行预处理，生成预处理图像；构造样本模板图像，对样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；将预处理图像与每一待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；采用小范围四周逼近方法对待处理图像中的目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；若跟踪信息为第一跟踪信息，则对预处理图像的所述感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，从而提高了采用可见光定位方法获取可见光源的感兴趣(ROI)区域时的效率。

【技术实现步骤摘要】
可见光定位方法、装置、设备及介质
本专利技术涉及可见光通信领域，尤其涉及一种可见光定位方法、装置、设备及介质。
技术介绍
近年来，室内可见光定位技术受到了极大的关注，并且拥有广阔的应用前景，通过室内可见光定位技术可以帮助人们在大型室内场所快速到达指定位置。但是，目前的室内可见光定位技术的实际应用进程仍然存在许多障碍，如实时性鲁棒性等问题。在室内可见光技术中，想要获取可见光源的感兴趣(ROI)区域在整个定位技术中往往会耗时较长，且抗干扰性能差，而如果采用一般的跟踪技术则需要手动初始化，从而难以应用于实际。因此，如何快速准确地获取可见光源的感兴趣(ROI)区域成为了可见光定位技术中亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种可见光定位方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决采用可见光定位方法获取可见光源的感兴趣(ROI)区域时的效率低下问题。一种可见光定位方法，包括：采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像；构造样本模板图像，对所述样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，所述待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；将所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；采用小范围四周逼近方法对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；若所述跟踪信息为第一跟踪信息，则对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，其中，所述第一跟踪信息指示所述目标感兴趣区域在预设范围内。一种可见光定位装置，包括：图像采集模块，用于采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；预处理模块，用于对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像；第一缩放处理模块，用于构造样本模板图像，对所述样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，所述待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；第一匹配模块，用于将所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；第一跟踪模块，用于采用小范围四周逼近方法对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；信息解码模块，用于在所述跟踪信息为第一跟踪信息时，对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，其中，所述第一跟踪信息指示所述目标感兴趣区域在预设范围内。一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述可见光定位方法。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述可见光定位方法。上述可见光定位方法、装置、计算机设备及存储介质，采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；对待处理图像进行预处理，生成预处理图像；构造样本模板图像，对样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；将预处理图像与每一待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；采用小范围四周逼近方法对待处理图像中的目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；若跟踪信息为第一跟踪信息，则对预处理图像的所述感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，其中，第一跟踪信息指示感兴趣区域在预设范围内；通过对采集的待处理图像进行预处理，并将预处理后的图像和构造的样本模板图像进行匹配，同时利用小范围四周逼近方法对待处理图像中的光源物体进行跟踪，并无需人工初始化，极大地推进室内可见光技术的实际应用进程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例中可见光定位方法的一应用环境示意图；图2是本专利技术一实施例中可见光定位方法的一示例图；图3是本专利技术一实施例中可见光定位方法的另一示例图；图4是本专利技术一实施例中可见光定位方法的另一示例图；图5是本专利技术一实施例中可见光定位方法的另一示例图；图6是本专利技术一实施例中可见光定位方法的另一示例图；图7是本专利技术一实施例中可见光定位方法的另一示例图；图8是本专利技术一实施例中可见光定位装置的一原理框图；图9是本专利技术一实施例中可见光定位装置的另一原理框图；图10是本专利技术一实施例中计算机设备的一示意图。具体实施方式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。本专利技术实施例提供的可见光定位方法，该可见光定位方法可应用如图1所示的应用环境中。具体地，该可见光定位方法应用在可见光定位系统中，该可见光定位系统包括如图1所示的发射端和接收端，发射端与接收端通过网络进行通信，用于解决获取可见光源的感兴趣(ROI)区域时的效率低下的问题。发射端包括计算机、控制器、驱动电路、光源物体以及电源模块，其中，发射端可以使用LED灯、蜡烛、灯泡等作为光源物体。接收端可以为日常使用设备携带的CMOS传感器摄像头，其中，日常使用设备包括智能手机、笔记本电脑、平板电脑、掌上上网设备、多媒体设备、可穿戴设备或者其他类型的终端设备。在一实施例中，如图2所示，提供一种可见光定位方法，以该方法应用在图1中的接收端为例进行说明，包括如下步骤：S10:采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像。其中，在发射端可以使用LED灯、蜡烛、灯泡等作为光源物体。光源物体优选为多个正在照亮着的LED灯。在一具体实施例中，通过采用发射端的控制器控制LED驱动电路以驱动每一LED灯发出光信号。可以理解地，在本实施例中，采用图像采集设备采集的待处理图像中包括多个光源图形(LED图形)。其中，图像采集设备可以为摄像头、相机、扫描仪或图像采集卡等带有图像采集功能的设备。在本实施例中，对发射端的光源物体进行图像采集通过在接收端采用CMOS传感器摄像头正对LED灯录像来捕捉光信号，然后逐帧提取图像，从图像中截取条纹分布区域，分别对R通道、G通道和B通道生成平均帧并归一化，接着以有限个条纹为单位裁剪图片，从而得到待处理图像。其中，所述CMOS传感器摄像头具有卷帘效应，高频闪烁光源被记录为条纹图像。S20:对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像。具体地，对待处理图像进行预处理的目的是为了使待处理图像能够满足后续进行图像匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光定位方法，其特征在于，包括：/n采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；/n对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像；/n构造样本模板图像，对所述样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，所述待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；/n将所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；/n采用小范围四周逼近方法对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；/n若所述跟踪信息为第一跟踪信息，则对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，其中，所述第一跟踪信息指示所述目标感兴趣区域在预设范围内。/n

【技术特征摘要】
1.一种可见光定位方法，其特征在于，包括：
采用图像采集设备对发射端的光源物体进行图像采集，生成待处理图像；
对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像；
构造样本模板图像，对所述样本模板图像进行N次缩放处理，生成待匹配模板图像集，所述待匹配模板图像集包括N个待匹配模板图像；
将所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；
采用小范围四周逼近方法对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行跟踪，获取跟踪信息；
若所述跟踪信息为第一跟踪信息，则对所述待处理图像中的所述目标感兴趣区域进行信息解码，得到目标定位信息，其中，所述第一跟踪信息指示所述目标感兴趣区域在预设范围内。


2.如权利要求1所述的可见光定位方法，其特征在于，所述对所述待处理图像进行预处理，生成预处理图像，包括：
对所述待处理图像二值化处理，生成二值化图像；
对所述二值化图像进行下采样处理，生成预处理图像。


3.如权利要求1所述的可见光定位方法，其特征在于，所述将所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像进行匹配，确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域；包括：
计算所述预处理图像与每一所述待匹配模板图像的相似度，将相似度最高的所述待匹配模板图像确定为目标模板图像；
将所述预处理图像与所述目标模板图像进行特征匹配，将匹配度最高的区域确定为原始感兴趣区域；
基于所述原始感兴趣区域确定在所述待处理图像中的目标感兴趣区域。


4.如权利要求3所述的可见光定位方法，其特征在于，所述将所述预处理图像与所述目标模板图像进行特征匹配，将匹配度最高的区域确定为原始感兴趣区域，包括：
将所述目标模板图像与所述预处理图像进行特征匹配，在所述预处理图像中确定出与所述目标模板图像匹配度最高的区域；
对所述预处理图像中与所述目标模板图像匹配度最高的区域进行往外延伸处理，得到延伸区域；
分别从所述延伸区域的边界向内统计所述延伸区域内行或列的像素总值，当所述延伸区域内的行或列的像素总值不为零时，根据所述行或列的像素总值不为零的区域确定出原始感兴趣区域。


5.如权利要求1所述的可见光定位方法，其特征在于，所述采用小范围四周逼近方法对所述待处理图像的所述目标感兴趣区域进行跟踪，包括：
以所述待处理图像的所述目标感兴趣区域的中心为基准进行缩放，得到图像处理区域；
对所述图像处理区域进行四周逼近，分别从所述图像处理区域的上方、下方、左方、右方的进行像素和统计，直至...

【专利技术属性】
技术研发人员：关伟鹏，宋鸿展，伍文飞，邓艾，
申请(专利权)人：深圳市南科信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44