[發(fā)明專利]基于圖像匹配和指紋庫的LED可見光室內(nèi)定位方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610125773.1
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105790837B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏俊;何勇祥;朱衛(wèi)平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;G06F16/583;G01S5/16
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于圖像匹配和指紋數(shù)據(jù)庫的LED可見光室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1：在定位區(qū)域劃分的不同象限的基礎(chǔ)上，移動終端在各個象限位置獲取圖片指紋，建立圖片庫；

步驟2：對每個象限進行再次的網(wǎng)格化，標(biāo)記每個網(wǎng)格位置信息，在網(wǎng)格位置上分別通過接收機接收來自LED的RSS和AOA，建立(AOA，RSS)指紋庫；

步驟3：通過驅(qū)動電路實現(xiàn)LED燈照明全覆蓋區(qū)域，移動終端拍攝LED燈，與上述步驟1的圖片庫匹配，得到移動終端粗位置，實現(xiàn)粗定位；

步驟4：移動終端根據(jù)獲得的“指紋”信息與步驟2的指紋庫進行查詢匹配，確定移動終端的位置信息，實現(xiàn)精定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配和指紋數(shù)據(jù)庫的LED可見光室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于基于圖像匹配和指紋數(shù)據(jù)庫的LED可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于圖像匹配和指紋數(shù)據(jù)庫的LED可見光室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述系統(tǒng)實現(xiàn)包括粗定位過程和精定位過程；在這兩個過程當(dāng)中，包括兩個階段，即離線階段和在線階段；

(1)粗定位過程；

離線階段：在把定位區(qū)域劃分的不同象限的基礎(chǔ)上，移動終端在各個象限位置獲取圖片指紋，并建立成庫，拍攝移動終端目標(biāo)為LED燈且高度要保持一致；

在線階段：移動終端在同一高度拍攝LED得到圖片，與圖片庫進行匹配，利用SIFT算法匹配，得到匹配點數(shù)對，找出最相似的照片，完成移動終端在哪個象限的粗定位；

(2)精定位過程；

離線階段：對每一個象限區(qū)域進行再次網(wǎng)格化，縮小每個網(wǎng)格大小，并分別對每個網(wǎng)格標(biāo)號，記錄位置信息，然后對每個網(wǎng)格位置依次取(AOA，RSS)指紋信息，建立數(shù)據(jù)庫；

在線階段：利用移動終端測定接收信號的參數(shù)，得到同一位置，同一場景下的到達角度(AOA)，接收信號強度(RSS)，然后再與粗定位所選擇的象限對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫所存數(shù)據(jù)進行匹配，從而確定移動終端位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于圖像匹配和指紋數(shù)據(jù)庫的LED可見光室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括LED陣列、移動終端和PC控制端；所述移動終端在各個象限位置拍攝LED陣列，得到的圖片數(shù)據(jù)傳輸給PC控制端進行預(yù)處理與匹配；

LED陣列能夠作為圖片參考，移動終端拍攝LED燈，其通電照明為精定位時測量信號強度與到達角度；

移動終端具有帶拍攝功能，拍攝LED燈，得到粗定位所需的圖片；

PC控制端分別為粗定位與精定位的圖片和信號強度、到達角度數(shù)據(jù)進行處理分析，匹配運算。