[發(fā)明專利]一種基于可見光隱形二維碼的傳輸與定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710290937.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN107194448A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳健;徐珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K19/06
• 分類號(hào): G06K19/06;H04B10/116;G01C11/04;G01S11/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 姜慧勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于可見光隱形二維碼的傳輸與定位方法，屬于可見光隱形二維碼技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)，用于室內(nèi)定位存在很大面積的盲區(qū)，因此很多室內(nèi)定位技術(shù)相繼開發(fā)出來，如基于藍(lán)牙、WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)，其室內(nèi)定位的精準(zhǔn)性比GPS定位技術(shù)要高很多，然而這些定位技術(shù)也存在很多弊端，其覆蓋面積小，抗干擾能力弱，保密性差，成本高等；因此室內(nèi)可見光定位技術(shù)很好的代替了這些定位技術(shù)，成為一種新型的室內(nèi)定位技術(shù)。由于室內(nèi)本身有照明的需要，再利用LED進(jìn)行室內(nèi)定位，其成本大大降低，成為一種高效節(jié)約資源的室內(nèi)定位技術(shù)，并且受到廣泛的關(guān)注和研究。

傳統(tǒng)的二維碼雖然有信息容量大、編碼范圍廣、容錯(cuò)糾錯(cuò)功能強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是很多手機(jī)病毒以及釣魚網(wǎng)站也會(huì)加進(jìn)二維碼中，會(huì)導(dǎo)致很多垃圾信息生成，而且二維碼由于其特定的編碼格式，導(dǎo)致其格式單一；然而如果將本來應(yīng)用于照明的LED按照一定的格式排列，那么可以解決照明的同時(shí)，將信息隱含其LED點(diǎn)陣中，這樣在大型商場既可以為顧客提供照明的同時(shí)，也給顧客提供了信息篩選的功能，以及顧客定位的功能，這樣即節(jié)約了成本的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了功能的擴(kuò)展，使得LED燈光擁有諸多功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于可見光隱形二維碼的傳輸與定位方法，利用可見光的某種燈的排布，通過手機(jī)攝像頭讀出這種燈排布方式上隱藏的信息，在接收信息的同時(shí)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種基于可見光隱形二維碼的傳輸與定位方法，包括如下步驟：

步驟1，設(shè)定室內(nèi)需要照明區(qū)域的頂部為水平面，將室內(nèi)需要照明區(qū)域的頂部分成若干個(gè)大小相同的正方形小區(qū)域，在每個(gè)正方形小區(qū)域的四個(gè)角上設(shè)置數(shù)量相同、排布相同的LED燈，在正方形小區(qū)域的剩余位置排布預(yù)設(shè)數(shù)量的LED燈，并且將預(yù)設(shè)數(shù)量的LED燈排布成非對(duì)稱形式的LED點(diǎn)陣；

步驟2，將所有的LED燈并聯(lián)在一起，設(shè)置固定頻率P，50Hz<P<100Hz，使所有LED燈按頻率P閃爍；設(shè)定LED燈亮為1，滅為0，將每個(gè)正方形小區(qū)域LED點(diǎn)陣中的LED燈按照相同的順序從1開始編號(hào)，并從編號(hào)1開始對(duì)每個(gè)LED燈進(jìn)行賦值，則每個(gè)正方形小區(qū)域LED點(diǎn)陣中LED燈的亮滅組成一串二進(jìn)制碼；同一時(shí)刻每個(gè)正方形小區(qū)域組成的二進(jìn)制碼各不相同，則每個(gè)正方形小區(qū)域?qū)?yīng)有兩串二進(jìn)制碼，將每串二進(jìn)制碼賦予不同的信息并制表存儲(chǔ)；

步驟3，設(shè)置視頻錄制模塊的錄制頻率為P，利用視頻錄制模塊錄制某個(gè)正方形小區(qū)域LED燈閃爍的視頻，錄制時(shí)間至少n個(gè)周期，n為大于等于10的整數(shù)；將錄制好的視頻進(jìn)行切割，得到40*n張圖片，對(duì)每張圖片通過圖像處理以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法，得到圖片上每盞LED燈的亮滅狀態(tài)，進(jìn)而還原出每張圖片對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼，通過查表，得到二進(jìn)制碼對(duì)應(yīng)的信息并顯示；

步驟4，從步驟3切割得到的40*n張圖片中，隨機(jī)抽取一張圖片，根據(jù)圖片中四個(gè)角上LED燈的曝光程度得到拍攝者相對(duì)于圖片的位置；根據(jù)圖片中LED點(diǎn)陣在圖片中的大小得到拍攝者與LED點(diǎn)陣的距離；根據(jù)位置和距離得到拍攝者在室內(nèi)的方位，實(shí)現(xiàn)定位。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟3所述切割方法為Media Metadata Retriever類的get Frame At Time方法。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟3所述對(duì)每張圖片通過圖像處理以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法，得到圖片上每盞燈的亮滅狀態(tài)，還原出每張圖片對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼的具體過程為：對(duì)每張圖片通過循環(huán)迭代得到每張圖片上每一盞LED燈占有的像素值矩陣塊，再通過機(jī)器學(xué)習(xí)中的SVM算法分出每張圖片上每一塊像素值矩陣塊的亮滅狀態(tài)，按每盞LED燈的編號(hào)還原出每張圖片的二進(jìn)制碼。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟4所述根據(jù)圖片中四個(gè)角上LED燈的曝光程度得到拍攝者相對(duì)于圖片的位置的具體過程為：通過四個(gè)角上LED燈的曝光程度，某個(gè)角上LED燈曝光越大，則該角距離拍攝者越近，曝光越小，則距離越遠(yuǎn)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟4所述根據(jù)圖片中LED點(diǎn)陣在圖片中的大小得到拍攝者與LED點(diǎn)陣的距離的具體過程為：利用光線傳感器得到接收到的LED點(diǎn)陣發(fā)出的光的強(qiáng)度RSSI，根據(jù)光強(qiáng)與距離的公式計(jì)算拍攝者與LED燈的距離。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：