[發明專利]基于機器學習的室內可見光定位方法和設備

在審

• 申請號: 201911340080.4
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111090074A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 劉武;倪珅晟;王峰;游善紅;羅鳴;李響
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G06N20/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 李斯

1.一種基于機器學習的室內可見光定位方法，其特征在于，包括：

獲取訓練集，所述訓練集包括至少一組訓練數據，一組所述訓練數據包括一信道估計矩陣參數組和與該信道估計矩陣參數組對應的一個接收機的位置信息，其中，信道估計矩陣參數組包括定義單元區域的至少三個光源的信道估計矩陣參數；

計算待定位接收機接收對應的信道估計矩陣參數組，并將該信道估計矩陣參數組輸入由所述訓練集訓練得到的機器學習模型；

輸出待定位接收機的位置信息。

2.如權利要求1所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，其特征在于，所述訓練集中包括多個接收機在單元區域內的二維位置信息和與多個所述二維位置信息對應的信道估計矩陣參數組；

其中，在輸出待定位接收機的位置信息時，輸出待定位接收機的二維位置信息。

3.如權利要求1所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，其特征在于，所述訓練集中包括多個接收機在單元區域內的三維位置信息和與多個所述三維位置信息對應的信道估計矩陣參數組；

其中，在輸出待定位接收機的位置信息時，輸出待定位接收機的三維位置信息。

4.如權利要求1所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，起特征在于，所述光源發出的光信號使用具有復正交性的編碼方式編碼。

5.如權利要求4所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，起特征在于，所述編碼方式為Alamouti編碼。

6.如權利要求1所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，起特征在于，所述計算待定位接收機接收對應的信道估計矩陣參數組，包括：

獲取所述接收器接收的光信號；

將所述光信號恢復成原始信號，并分別得到四個光源的信道估計矩陣；

提取四個光源的信道估計矩陣的元素，并根據四個光源的信道估計矩陣的元素，確定四個光源的信道估計矩陣參數。

7.如權利要求6所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，其特征在于，根據四個光源的信道估計矩陣的元素，確定四個光源的信道估計矩陣參數，包括：

將信道估計矩陣中元素的平均值、最大或最小值設置為信道估計矩陣的參數。

8.如權利要求1-7任意一項所述的基于機器學習的室內可見光定位方法，其特征在于，所述光源為白光LED。

9.一種基于機器學習的室內可見光定位設備，其特征在于，其包括：

獲取單元，其用于獲取至少一組訓練數據，一組所述訓練數據包括一信道估計矩陣參數組和與該信道估計矩陣參數組對應的一個接收機的位置信息，其中，信道估計矩陣參數組包括定義單元區域的至少三個光源的信道估計矩陣參數；

參數計算單元，其用于計算待定位接收機接收對應的信道估計矩陣參數組；

位置計算單元，其用于將待定位接收機對應的信道估計矩陣參數組輸入經過所述訓練數據訓練的機器學習模型，并輸出待定位接收機的位置信息。

10.如權利要求9所述的基于機器學習的室內可見光定位設備，其特征在于：

所述訓練集中包括多個接收機在單元區域內的二維位置信息和與多個所述二維位置信息對應的信道估計矩陣參數組；

所述位置計算單元在輸出待定位接收機的位置信息時，輸出待定位接收機的二維位置信息；

或者；

所述訓練集中包括多個接收機在單元區域內的三維位置信息和與多個所述三維位置信息對應的信道估計矩陣參數組；

所述位置計算單元在輸出待定位接收機的位置信息時，輸出待定位接收機的三維位置信息；

所述位置計算單元還用于：

獲取所述接收器接收的光信號；

將所述光信號恢復成原始信號，并分別得到四個光源的信道估計矩陣；

提取四個光源的信道估計矩陣的元素，并根據四個光源的信道估計矩陣的元素，確定四個光源的信道估計矩陣參數；同時，所述光源為LED。