[發(fā)明專利]一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810985355.9
• 申請(qǐng)日: 2018-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109188357B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東;李丹;劉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海寬創(chuàng)國(guó)際文化科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/16
• 分類號(hào): G01S5/16
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 朱九皋

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括紅外線結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器、圖像捕捉器，圖像識(shí)別系統(tǒng)和定位系統(tǒng)；紅外線結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器用于向地面持續(xù)發(fā)射紅外線結(jié)構(gòu)光，形成大小一致、光紋理形狀不同的不同區(qū)域結(jié)構(gòu)光，形成眾多的單位圖像；圖像捕捉器可以自由在室內(nèi)移動(dòng)，并捕捉單位圖像，將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送到圖像識(shí)別系統(tǒng)；圖像識(shí)別系統(tǒng)接受圖像捕捉器發(fā)來(lái)的圖像并通過(guò)圖像識(shí)別提取單位圖像，并同結(jié)構(gòu)光發(fā)射的發(fā)射圖形匹配判斷單位圖像中所包含結(jié)構(gòu)光的形狀和大??；定位系統(tǒng)根據(jù)圖像識(shí)別系統(tǒng)返回的結(jié)構(gòu)光形狀和大小，進(jìn)行圖像矯正，并計(jì)算圖像捕捉器所在位置，以達(dá)到定位效果。本發(fā)明的定位精度視單位結(jié)構(gòu)光照射區(qū)域大小而定，讓室內(nèi)定位精度可隨意控致，顯著提升室內(nèi)定位范圍的精度，降低了室內(nèi)定位的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

目前,?比較成熟的定位方法是使用GPS定位技術(shù)，但是，這種技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法獲取GPS信號(hào)，導(dǎo)致室內(nèi)定位困難?，F(xiàn)在常見(jiàn)的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)還有：Wi-Fi、藍(lán)牙、RFID和超聲波，都需要相對(duì)應(yīng)的發(fā)射和接受設(shè)備。并且定位精度和效果無(wú)法控制，基本在3-5m的范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的定位精度視單位結(jié)構(gòu)光照射區(qū)域大小而定，讓室內(nèi)定位精度可隨意控致，可以顯著提升室內(nèi)定位范圍的精度，同時(shí)采用普通捕捉裝置顯著降低了室內(nèi)定位的成本，拓展了一種新型的室內(nèi)定位的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于：它包括結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器、圖像捕捉器，圖像識(shí)別系統(tǒng)和定位系統(tǒng)；

所述結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器用于向地面持續(xù)發(fā)射紅外線結(jié)構(gòu)光，形成大小一致的不同區(qū)域結(jié)構(gòu)光，每個(gè)區(qū)域結(jié)構(gòu)光紋理形狀不同，形成眾多的單位圖像，定位精度視單位結(jié)構(gòu)光照射區(qū)域大小而定；

所述圖像捕捉器可以自由在室內(nèi)移動(dòng)，并捕捉單位圖像，將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送到圖像識(shí)別系統(tǒng)；

所述圖像識(shí)別系統(tǒng)接受圖像捕捉器發(fā)來(lái)的圖像并通過(guò)圖像識(shí)別提取單位圖像，并同結(jié)構(gòu)光發(fā)射的發(fā)射圖形匹配判斷單位圖像中所包含結(jié)構(gòu)光的形狀和大??；

所述定位系統(tǒng)根據(jù)圖像識(shí)別系統(tǒng)返回的結(jié)構(gòu)光形狀和大小，進(jìn)行圖像矯正，并計(jì)算圖像捕捉器所在位置，以達(dá)到定位效果。

一種基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位方法，其特征在于：采用如上所述的基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施，具體步驟是：

A、結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器用于向地面持續(xù)發(fā)射紅外線結(jié)構(gòu)光，形成大小一致的不同區(qū)域結(jié)構(gòu)光，每個(gè)區(qū)域結(jié)構(gòu)光紋理形狀不同，形成眾多的單位圖像；

B、圖像捕捉器自由在室內(nèi)移動(dòng)，并捕捉單位圖像，將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送到圖像識(shí)別系統(tǒng)；

C、圖像識(shí)別系統(tǒng)接受圖像捕捉器發(fā)來(lái)的圖像并通過(guò)圖像識(shí)別提取單位圖像，并同結(jié)構(gòu)光發(fā)射的發(fā)射圖形匹配判斷單位圖像中所包含結(jié)構(gòu)光的形狀和大?。?/p>

D、所述定位系統(tǒng)根據(jù)圖像識(shí)別系統(tǒng)返回的結(jié)構(gòu)光形狀和大小，進(jìn)行圖像矯正，并計(jì)算圖像捕捉器所在位置，以達(dá)到定位效果。

所述的基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位方法，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)光陣列發(fā)射器布置在室內(nèi)上方，可以單一結(jié)構(gòu)光陣列部署，也可以單一發(fā)射器投射陣列結(jié)構(gòu)光。

所述的基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位方法，其特征在于：所述圖像捕捉器包括圖像捕捉模塊和傳輸模塊，所述圖像捕捉模塊為普通攝像頭，所述傳輸模塊將捕捉到的圖像傳輸?shù)綀D像識(shí)別系統(tǒng)。

所述的基于結(jié)構(gòu)光陣列的室內(nèi)定位方法，其特征在于：所述圖像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行圖像矯正并識(shí)別圖像捕捉器傳輸過(guò)來(lái)的圖像信息。