[發明專利]基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法

有效

• 申請號: 201611143114.7
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106767822B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 張民;趙煒鋮;張渤;羅鵬飛;韓大海
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法。所述系統包括發射端和接收端，所述發射端，用于將發射端所在位置信息以編碼調制后的光信號向所在空間發射；所述接收端，用于接收所述光信號，對所述光信號進行解碼解調后，進行圖像定位計算獲取位置信息。本申請提出基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法，為解決現有的室內定位系統硬件成本高、不支持高速移動、定位精度低等問題而設計，具有綠色環保、天然高密度覆蓋、信號易實現空間分離等優點。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，更具體地，涉及一種基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法。

背景技術

目前，定位技術發展十分迅速，應用非常廣泛，常用的定位方法主要包括GPS定位技術、RFID室內定位技術和Wi-Fi定位技術。

其中，利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，稱為全球衛星定位系統，簡稱GPS。GPS是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息，是衛星通信技術在導航領域的應用典范，它極大地提高了地球社會的信息化水平，有力地推動了數字經濟的發展。但是，GPS信號的穿墻能力很弱，因此室內環境中，GPS信號十分微弱而很難進行定位，故GPS技術并不適用于進行室內定位。

其中，RFID室內定位系統通常由電子標簽、射頻讀寫器、中間件以及計算機數據庫組成。射頻標簽和讀寫器是通過由天線架起的空間電磁波的傳輸通道進行數據交換的。在定位系統應用中，將射頻讀寫器放置在待測移動物體上，射頻電子標簽嵌入到操作環境中。電子標簽上存儲有位置識別的信息，讀寫器則通過有線或無線形式連接到信息數據庫。

射頻識別室內定位技術作用距離很近，但它可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度的信息，且由于電磁場非視距等優點，傳輸范圍很大，而且標識的體積比較小，造價比較低。但其不具有通信能力，抗干擾能力較差，不便于整合到其他系統之中，且用戶的安全隱私保障和國際標準化都不夠完善。

其中，Wi-Fi定位技術有兩種，一種是通過移動設備和三個無線網絡接入點的無線信號強度，通過差分算法，來比較精準地對人和車輛的進行三角定位。另一種是事先記錄巨量的確定位置點的信號強度，通過用新加入的設備的信號強度對比擁有巨量數據的數據庫，來確定位置(“指紋”定位)。Wi-Fi定位技術用于室內定位總體精度不高，只有2米，且需要大量鋪設網絡接入點，成本較高。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法。

根據本發明的一個方面，提供基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統，包括發射端和接收端，

所述發射端，用于將發射端所在位置信息以編碼調制后的光信號向所在空間發射；

所述接收端，用于接收所述光信號，對所述光信號進行解碼解調后，進行圖像定位計算獲取位置信息。

根據本發明的另一個方面，提供基于相機通信與圖像定位技術的室內定位方法，包括：

S1，接收帶有位置編碼信息并且經過調制的光信號，生成圖像信息；

S2，從所述圖像信息中提取接收端距離光源的垂直距離、光源的位置信息和光信號強度，獲取接收端距離光源的水平距離；

S3，根據圖像信息中兩個光源的位置信息和接收端偏離光源的水平距離進行坐標定位和坐標篩選，以定位接收端的位置坐標

本申請提出的基于相機通信與圖像定位技術的室內定位系統及方法，為解決現有的室內定位系統硬件成本高、不支持高速移動、定位精度低等問題而設計，具有綠色環保、天然高密度覆蓋、信號易實現空間分離等優點。

附圖說明