基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源。其中，基于可见光的室内定位方包括：拍摄光源，得到光源发出的可见光对应的图像，其中，可见光为经过调制的可见光，可见光包含光源的身份信息；获取图像中的明暗条纹，其中，图像中的明暗条纹与光源的身份信息对应；识别明暗条纹，得到光源的身份信息；以及查找地图中与光源的身份信息对应的位置，得到当前位置。通过本发明专利技术，解决了现有技术中室内定位精度低的问题，进而达到了提高定位准确性的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源。
技术介绍
随着科学技术的发展，室内定位导航已经提上日程，被越来越多的人重视和应用于生活中，全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是目前应用最为广泛的定位技术，但是，由于信号受建筑物的影响，利用GPS的定位信号到达地面时非常微弱，定位精度较低，无法实现室内定位的要求，并且利用GPS的定位器终端的成本非常高。针对现有技术中室内定位精度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源，以解决相关技术中室内定位精度低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于可见光的室内定位方法。该方法包括：拍摄光源，得到光源发出的可见光对应的图像，其中，可见光为经过调制的可见光，可见光包含光源的身份信息；获取图像中的明暗条纹，其中，图像中的明暗条纹与光源的身份信息对应；识别明暗条纹，得到光源的身份信息；以及查找地图中与光源的身份信息对应的位置，得到当前位置。进一步地，识别明暗条纹，得到光源的身份信息包括：测量明暗条纹的数量；以及获取与明暗条纹的数量对应的光源的身份信息。进一步地，获取与明暗条纹的数量对应的光源的身份信息包括：查询明暗条纹的数量与对应编码的关联表；以及通过关联表解析出明暗条纹的数量所对应的光源的身份信息。进一步地，在拍摄光源之前，基于可见光的室内定位方法还包括：控制光源发出可见光，其中，控制光源发出可见光包括：对要传输的信息进行转换，得到第一调制信号；基于第一调制信号对光源进行调制；以及驱动光源发出调制后的光脉冲信号，其中，调制后的光脉冲信号中携带有光源的身份信息。进一步地，第一调制信号包括第一调制电压或者第一调制电流，其中，基于第一调制信号对光源进行调制包括：基于第一调制信号对驱动光源的电流或者电压进行调制，得到第一调制电压或者第一调制电流。进一步地，第一调制电压或者第一调制电流用于驱动光源发出光脉冲信号，光脉冲信号的频率为100Hz至1.37MHz，其中：第一调制电压或者第一调制电流中每个低电平信号的持续时间固定，或者，第一调制电压或者第一调制电流中每个高电平信号的持续时间固定。进一步地，通过图像获取装置拍摄光源，图像获取装置包括图像传感器，图像传感器的曝光方式为卷帘快门，通过控制图像传感器的不同部分在不同时间曝光，得到一幅或多幅图像，其中，图像传感器的卷帘快门的采样频率高于图像传感器的帧速率。进一步地，通过图像获取装置拍摄光源，图像获取装置包括图像传感器，方法还包括：确定图像传感器的一个部分为测量区域，测量区域为图像中最亮的区域，控制图像传感器曝光包括：根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间。进一步地，根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间包括：在拍摄光源的第一图像时，根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间；固定曝光时间；以及采用固定后的曝光时间拍摄光源的第二图像，其中，第二图像为得到第一图像后光源发出的可见光对应的图像。进一步地，光源为一个或多个光源，其中：拍摄光源，得到光源发出的可见光对应的图像包括：拍摄一个或多个光源，得到一个或多个光源发出的可见光对应的图像，其中，图像中的一个或多个曝光区域对应一个或多个光源，获取图像中的明暗条纹包括：获取图像中的一个或多个曝光区域的明暗条纹，获取与明暗条纹的数量对应的光源的身份信息包括：获取每个图像中一个或多个曝光区域的明暗条纹，以及分别获取多个图像的明暗条纹对应的多个光源的身份信息，查找地图中与光源的身份信息对应的位置，得到当前位置包括：查找地图中与多个光源的身份信息对应的位置，并由多个光源的位置信息确定当前位置。进一步地，拍摄光源，得到光源发出的可见光对应的图像包括：获取光源发出的可见光对应的一个或多个图像，获取图像中的明暗条纹包括：分别获取一个或多个图像中的明暗条纹的数量，识别明暗条纹，得到光源的身份信息包括：在图像为多个图像时，获取多个图像的明暗条纹的数量组合对应的身份信息。进一步地，多个图像的明暗条纹的数量组合的一组信息中包含头码以及数据码，头码用来标识一组信息的起始位置，数据码包含光源的身份信息。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于可见光的室内定位装置，该室内定位装置用于执行本专利技术上述内容所提供的任一种基于可见光的室内定位方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于可见光的室内定位装置，该装置包括：图像获取装置，用于拍摄光源，得到光源发出的可见光对应的图像，并获取图像中的明暗条纹，其中，可见光为经过调制的可见光，可见光包含光源的身份信息，图像中的明暗条纹与光源的身份信息对应；第一控制器，用于识别明暗条纹，得到光源的身份信息，并查找地图中与光源的身份信息对应的位置，得到当前位置。进一步地，室内定位装置还包括：存储器，与第一控制器相连接，用于存储地图；以及通信装置，与第一控制器相连接，用于连接室内定位装置与远程服务器。进一步地，第一控制器用于采用以下方式识别明暗条纹，得到光源的身份信息：测量明暗条纹的数量；以及获取明暗条纹的数量对应的光源的身份信息。进一步地，第一控制器用于采用以下方式获取明暗条纹的数量对应的光源的身份信息：查询明暗条纹的数量与对应编码的关联表；以及通过关联表解析出明暗条纹的数量所对应的光源的身份信息。进一步地，通过图像获取装置拍摄光源，图像获取装置包括图像传感器，图像传感器的曝光方式为卷帘快门，通过控制图像传感器的不同部分在不同时间曝光，得到一幅或多幅图像，其中，图像传感器的卷帘快门的采样频率高于图像传感器的帧速率。进一步地，图像获取装置包括图像传感器，第一控制器还用于确定图像传感器的一个部分为测量区域，测量区域为图像中最亮的区域，并且第一控制器还用于采用以下方式控制图像传感器曝光：根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间。进一步地，第一控制器还用于采用以下方式根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间：在拍摄光源的第一图像时，根据测量区域的亮度控制图像获取装置的曝光时间；固定曝光时间；以及采用固定后的曝光时间拍摄光源的第二图像，其中，第二图像为得到第一图像后光源发出的可见光对应的图像。进一步地，光源为一个或多个光源，其中：图像获取装置用于采用以下方式拍摄光源，得到光本文档来自技高网...

【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：拍摄光源，得到所述光源发出的可见光对应的图像，其中，所述可见光为经过调制的可见光，所述可见光包含所述光源的身份信息；获取所述图像中的明暗条纹，其中，所述图像中的明暗条纹与所述光源的身份信息对应；识别所述明暗条纹，得到所述光源的身份信息；以及查找地图中与所述光源的身份信息对应的位置，得到当前位置。

【技术特征摘要】
2013.04.09 CN 201310121480.21.一种基于可见光的室内定位方法，其特征在于，包括：
拍摄光源，得到所述光源发出的可见光对应的图像，其中，所述可见光为经
过调制的可见光，所述可见光包含所述光源的身份信息；
获取所述图像中的明暗条纹，其中，所述图像中的明暗条纹与所述光源的身
份信息对应；
识别所述明暗条纹，得到所述光源的身份信息；以及
查找地图中与所述光源的身份信息对应的位置，得到当前位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述明暗条纹，得到所述光源的
身份信息包括：
测量所述明暗条纹的数量；以及
获取与所述明暗条纹的数量对应的所述光源的身份信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取与所述明暗条纹的数量对应的所
述光源的身份信息包括：
查询所述明暗条纹的数量与对应编码的关联表；以及
通过所述关联表解析出所述明暗条纹的数量所对应的所述光源的身份信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在拍摄所述光源之前，所述方法还包
括：控制所述光源发出可见光，其中，控制所述光源发出可见光包括：
对要传输的信息进行转换，得到第一调制信号；
基于所述第一调制信号对所述光源进行调制；以及
驱动所述光源发出调制后的光脉冲信号，其中，所述调制后的光脉冲信号中
携带有所述光源的身份信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一调制信号包括第一调制电压
或者第一调制电流，其中，基于所述第一调制信号对所述光源进行调制包括：
基于所述第一调制信号对驱动所述光源的电流或者电压进行调制，得到所述
第一调制电压或者所述第一调制电流。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一调制电压或者所述第一调制
电流用于驱动所述光源发出所述光脉冲信号，所述光脉冲信号的频率为100Hz至
1.37MHz，其中：
所述第一调制电压或者所述第一调制电流中每个低电平信号的持续时间固
定，
或者，
所述第一调制电压或者所述第一调制电流中每个高电平信号的持续时间固
定。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过图像获取装置拍摄所述光源，所
述图像获取装置包括图像传感器，所述图像传感器的曝光方式为卷帘快门，通过
控制所述图像传感器的不同部分在不同时间曝光，得到一幅或多幅所述图像，其
中，所述图像传感器的卷帘快门的采样频率高于所述图像传感器的帧速率。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过图像获取装置拍摄所述光源，所
述图像获取装置包括图像传感器，所述方法还包括：确定所述图像传感器的一个
部分为测量区域，所述测量区域为所述图像中最亮的区域，控制所述图像传感器
曝光包括：
根据所述测量区域的亮度控制所述图像获取装置的曝光时间。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述测量区域的亮度控制所述图
像获取装置的曝光时间包括：
在拍摄所述光源的第一图像时，根据所述测量区域的亮度控制所述图像获取
装置的曝光时间；
固定所述曝光时间；以及
采用固定后的所述曝光时间拍摄所述光源的第二图像，其中，所述第二图像
为得到所述第一图像后所述光源发出的可见光对应的图像。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光源为一个或多个光源，其中：
拍摄光源，得到所述光源发出的可见光对应的图像包括：拍摄所述一个或多
个光源，得到所述一个或多个光源发出的可见光对应的图像，其中，所述图像中
的一个或多个曝光区域对应所述一个或多个光源，
获取所述图像中的明暗条纹包括：获取所述图像中的所述一个或多个曝光区
域的明暗条纹，
获取与所述明暗条纹的数量对应的所述光源的身份信息包括：获取每个所述
图像中的所述一个或多个曝光区域的明暗条纹，以及分别获取多个所述图像的明
暗条纹对应的所述多个光源的身份信息，
查找地图中与所述光源的身份信息对应的位置，得到当前位置包括：查找所
述地图中与所述多个光源的身份信息对应的位置，并由所述多个光源的位置信息
确定所述当前位置。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
拍摄光源，得到所述光源发出的可见光对应的图像包括：获取所述光源发出
的可见光对应的一个或多个图像，
获取所述图像中的明暗条纹包括：分别获取所述一个或多个图像中的明暗条
纹的数量，
识别所述明暗条纹，得到所述光源的身份信息包括：在所述图像为多个图像
时，获取所述多个图像的明暗条纹的数量组合对应的身份信息。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个图像的明暗条纹的数量组合
的一组信息中包含头码以及数据码，所述头码用来标识所述一组信息的起始位置，
所述数据码包含所述光源的身份信息。
13.一种基于可见光的室内定位装置，其特征在于，包括：
图像获取装置，用于拍摄光源，得到所述光源发出的可见光对应的图像，并
获取所述图像中的明暗条纹，其中，所述可见光为经过调制的可见光，所述可见
光包含所述光源的身份信息，所述图像中的明暗条纹与所述光源的身份信息对
应；
第一控制器，用于识别所述明暗条纹，得到所述光源的身份信息，并查找地
图中与所述光源的身份信息对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，胡洪，时磊，张国旗，
申请(专利权)人：北京半导体照明科技促进中心，
类型：发明
国别省市：