[發明專利]一種室內定位方法和系統

有效

• 申請號: 201710010838.2
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106840140B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王建輝;張劍;于宏毅;張效義;王大鳴;劉洛琨;朱義君;張霞;逯志宇;侯文佐
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種室內定位方法，其特征在于，應用于定位裝置中，包括：

在t1至t2時間段內采集定位區域的幀圖像；

提取采集到的所述幀圖像上的特征點信息；

采用可見光成像定位系統對所述特征點信息進行可見光定位，獲得與t1至t2時間采集到的每個幀圖像所匹配的可行解；

判斷所述幀圖像中的特征點信息的數量；

當所述特征點的數量不小于預設值時，提取與t1至t2時間段內的預設時刻tm拍攝到的幀圖像所匹配的可行解Ptm；

獲取慣性導航系統t1至t2時間段內連續測得的運動體航向角和速度；

采用慣性導航系統依據所述可行解Ptm、所述運動體航向角和所述速度計算得到t1至t2內各個時刻定位裝置的位置信息；

采用最小二乘法對由可見光成像定位系統得到的t1至t2時間采集到的各個幀圖像所匹配的可行解和由所述慣性導航系統計算得到的t1至t2內各個時刻的定位裝置的位置信息進行曲線擬合，得到擬合后的預設時刻的位置信息Ptm1；

采用慣性導航系統依據所述預設時刻的位置信息Ptm1和所述運動體航向角和速度計算得到t1至t2內各個時刻定位裝置的位置信息并輸出；

其中，所述預設值為不小于4的正整數。

2.根據權利要求1所述的室內定位方法，其特征在于，還包括：

當所述特征點的數量小于預設值時，獲取所述可見光成像定位系統得到的與t1至t2時間段內采集到的各個幀圖像所匹配的多個可行解；

獲取與所述多個可行解相匹配的相機主光軸信息；

將所述多個可行解中與所述相機主光軸信息所匹配的可行解作為定位結果輸出。

3.根據權利要求2所述的室內定位方法，其特征在于，當所述特征點的數量值等于3時，所述將所述多個可行解中與所述主光軸信息所匹配的可行解作為定位結果輸出，包括：

將所述多個可行解中與相機主光軸方向相一致可行解作為定位結果輸出。

4.根據權利要求2所述的室內定位方法，其特征在于，當所述特征點的數量值等于2時，所述將所述多個可行解中與所述主光軸信息所匹配的可行解作為定位結果輸出，包括：

將所述多個可行解中與所述相機主光軸相交叉的可行解作為定位結果輸出。

5.根據權利要求2所述的室內定位方法，其特征在于，當所述特征點的數量值等于1時，所述將所述多個可行解中與所述主光軸信息所匹配的可行解作為定位結果輸出，包括：

依據所述相機主光軸方向和點光源方向確定相機光心所在的位置，將穿過所述相機光心的所述點光源方向上的可行解作為定位結果輸出。

6.一種室內定位系統，其特征在于，應用于定位裝置中，包括：

圖像采集模塊，用于在t1至t2時間段內采集定位區域的幀圖像，將采集到的幀圖像發送至特征點提取模塊；

特征點提取模塊，用于提取采集到的所述幀圖像上的特征點信息，將提取到的所述特征點信息發送至可見光成像定位系統；

可見光成像定位系統，用于采用可見光成像定位法對所述特征點信息進行可見光定位，獲得與t1至t2時間采集到的每個幀圖像所匹配的可行解；

特征點信息判斷模塊，用于判斷所述幀圖像中的特征點的數量，當所述特征點的數量不小于預設值時，輸出第一數據信息至慣性導航系統，否則輸出與所述特征點的數量相匹配的數據信息至所述慣性導航系統；

慣性導航系統，用于當獲取到所述第一數據信息時，用于提取與t1至t2時間段內的預設時刻tm拍攝到的幀圖像所匹配的可行解Ptm，獲取t1至t2時間段內連續測得的運動體航向角和速度，依據所述可行解Ptm和所述運動體航向角和速度計算得到t1至t2內各個時刻定位裝置的位置信息，采用最小二乘法對由可見光成像定位系統得到的t1至t2時間采集到的各個幀圖像所匹配的可行解和由所述慣性導航系統計算得到的t1至t2內各個時刻的定位裝置的位置信息進行曲線擬合，得到擬合后的預設時刻的位置信息Ptm1，采用慣性導航系統依據所述預設時刻的位置信息Ptm1和所述運動體航向角和速度計算得到t1至t2內各個時刻定位裝置的位置信息并輸出；

所述預設值為不小于4的正整數。