[發明專利]一種基于燈飾特征的室內導航方法及系統

有效

• 申請號: 201410020185.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103759724B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 張華;許錄平;焦榮;宋詩斌;金正燦;馬炎;李冀俊;孫景榮;馮冬竹;何小川;劉清華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種基于燈飾特征的室內導航方法及系統。具體涉及基于嵌入式linux系統圖像處理技術和卡爾曼濾波算法的室內導航系統。所述方法用于建筑物內對目標物的高精度定位和導航。

背景技術

在導航技術領域中，室外導航技術，如GPS技術，基本成熟并且普遍應用于生活中，而GPS信號不能穿透建筑物，無法在室內進行定位，所以室內導航領域還有待開發。

現有的室內定位系統多采用設置參考點的方式進行定位，如安裝信號發射器、連接wifi熱點等方法。這些方法對發射器穩定性和接收器能力要求比較高，或者要求用戶登錄wifi熱點。信號容易受到環境的影響，造成系統不穩定，精度不夠高。安裝大量的發射端，并且需要大量的人力財力用于系統的維護，成本高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明一種基于燈飾特征的室內導航方法，建立燈飾特征參數數據庫，所述燈飾特征參數數據庫中包括燈飾的特征信息，采集定位目標周圍圖像，對圖像中燈飾進行特征提取并與燈飾特征參數數據庫中燈飾特征進行匹配，識別出圖像中的燈飾；利用燈飾特征參數數據庫中燈飾的特征信息及位置信息解算出定位目標當前的位置。

在上述技術方案的基礎上，所述燈飾特征包括燈飾的位置、長度、亮度及形狀。

在上述技術方案的基礎上，提取圖像中燈飾的質心連線的中點和矢量，并建立坐標系，將定位目標的初始位置信息和獲取的燈飾特征信息送至位置解算算法，計算出定位目標當前的位置坐標，完成定位目標定位。

在上述技術方案的基礎上，所述位置解算算法包括：

（1）定義燈飾的質心為其幾何質心，本發明采用質心法提取燈飾質心坐標，目標物可以表示成

F(x,y)=f(x,y)f(x,y)≥T0f(x,y)<T]]>

其中，f(x,y)為圖像灰度值，T為背景閾值；

質心橫坐標和縱坐標可分別表示為