一种室内定位方法和系统技术方案

本申请提供了一种室内定位方法及系统，包括：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。该方法通过利用进行编码后的LED灯采集图像，有效地解决了手机拍摄速率与光源闪烁速率不匹配的问题，将真实世界的特征点与影像中的特征点对应起来，通过解析获取得到采集图像位置处的LED灯的ID编码，进而实现了高精度的室内定位。

Indoor positioning method and system

The invention provides an indoor positioning method and system, including: the use of LED lamps to be consistent with the preset conditions the location within the region to collect several single frame image; and processing the image, the analytic ID encoding the LED lamp; according to the ID encoding the LED lamp to obtain the current position information among them, the LED; in accordance with the preset condition for lamp ID space-time encoding, and equipped with a pseudo random sequence with the ID encoding, the LED lamp at any time from the illumination of the same. This method is through the use of LED light images after encoding, effectively solve the mobile phone shooting rate and light blinking rate does not match the problem, the characteristic points of the real world and the corresponding image, obtaining ID encoding LED lights image acquisition of the position through analysis, so as to realize the indoor positioning high precision.

【技术实现步骤摘要】
一种室内定位方法和系统
本申请涉及定位
，更具体地说，涉及一种室内定位方法和系统。
技术介绍
人们80％以上时间在室内活动，70％以上的通信量来自室内，室内定位导航的需求愈显突出，购物导航、室内救援、灾难逃生导引、医疗救护、机场向导、社交网络、特殊群体关爱救助等新的应用必将引发新的业务模式，极大提高数据流量，提供新的业务增值点，室内定位将成为LBS(LocationBasedService，基于位置的服务)的主要市场。目前，常见的室内无线定位技术包括Wi-Fi技术和蓝牙技术。Wi-Fi技术以网络节点的位置信息为基础和前提，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，对已接入的移动设备进行位置定位；蓝牙技术通过在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后，将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备，通过检测信号强度获得用户的位置信息。然而，Wi-Fi技术以及蓝牙定位系统都极其容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，直接造成定位偏差或定位错误的问题发生，给后续工作带来不必要的麻烦。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种室内定位方法和系统，以克服现有技术中的室内定位方法由于其它信号干扰导致定位精准度低的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种室内定位方法，包括：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。优选的，所述对所述图像进行处理后解析得到所述LED灯的ID编码包括：对所述图像进行抖动消除处理，得到抖动处理后的图像；将所述抖动处理后的图像的相同特征点对齐，以建立像素与真实空间的一一对应关系；根据所述对应关系利用似然函数进行相关估计，解析得到所述LED灯的ID编码。优选的，所述对所述图像进行抖动消除处理包括：根据加速度传感器获得的抖动系数，运用抖动校正算法消除所述图像的抖动模糊。优选的，所述利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像包括：通过高感、小光圈、欠曝光和光学防抖技术，利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像。优选的，所述对所述图像进行处理后解析得到所述LED灯的ID编码包括：利用小波变换或离散余弦变换获得所述图像的低频分量构成的低分辨率图；依据所述低分辨率图的图像灰度和先验知识建立任意一个像素位置与LED灯的先验分布函数；从所述先验分布函数的最大似然区域开始估计像素序列与LED灯的ID编码的相关性，并计算当前像素与当前ID编码的LED灯的后验概率；根据所述后验概率的大小确定所述图像对应的所述LED灯的ID编码。一种室内定位系统，包括：采集单元，用于利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；解析单元，用于对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；获取单元，用于根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。优选的，所述解析单元包括：抖动消除单元，用于对所述图像进行抖动消除处理，得到抖动处理后的图像；帧匹配单元，用于将所述抖动处理后的图像的相同特征点对齐，以建立像素与真实空间的一一对应关系；相关估计单元，用于根据所述对应关系利用似然函数进行相关估计，解析得到所述LED灯的ID编码。优选的，所述抖动消除单元具体用于根据加速度传感器获得的抖动系数，运用抖动校正算法消除所述图像的抖动模糊。优选的，所述采集单元具体用于通过高感、小光圈、欠曝光和光学防抖技术，利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像。优选的，所述解析单元包括：滤波单元，用于利用小波变换或离散余弦变换获得所述图像的低频分量构成的低分辨率图；构建单元，用于依据所述低分辨率图的图像灰度和先验知识建立任意一个像素位置与LED灯的先验分布函数；计算单元，用于从所述先验分布函数的最大似然区域开始估计像素序列与LED灯的ID编码的相关性，并计算当前像素与当前ID编码的LED灯的后验概率；确定单元，用于根据所述后验概率的大小确定所述图像对应的所述LED灯的ID编码。由以上技术方案可知，本申请提供了一种室内定位方法及系统，包括：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。该方法不会受到其它信号的干扰，通过利用进行编码后的LED灯采集图像，有效地解决了手机拍摄速率与光源闪烁速率不匹配的问题，将真实世界的特征点与影像中的特征点对应起来，通过解析获取得到采集图像位置处的LED灯的ID编码，进而实现了高精度的室内定位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例一提供的一种室内定位方法的流程图；图2为本申请实施例二提供的一种获取LED灯的ID编码的方法的流程图；图3为本申请实施例二提供的另一种获取LED灯的ID编码的方法的流程图；图4为本申请实施例二提供的一种LED时空编码示意图；图5为本申请实施例三提供的一种室内定位系统的结构示意图；图6为本申请实施例四提供的一种解析单元的结构示意图；图7为本申请实施例四提供的另一种解析单元的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为克服现有技术中室内定位时由于其它信号干扰导致定位精准度低的问题，本申请提供了一种室内定位方法和系统，具体方案如下所述：实施例一本申请实施例一提供了一种室内定位方法，如图1所示，图1为本申请实施例一提供的一种室内定位方法的流程图，该方法包括：S101：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；其中，符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。由于吸顶LED灯的特征明显，易于提取，且LED灯作为室内照明功能，不影响室内视觉效果，因此可以使用LED等作为室内定位的特征点。为了获得真实世界的LED灯与影像中LED灯的一一对应关系，需要对LED灯配置唯一的ID以区分不同的LED灯。在编码时，给每个LED灯配置一个与ID绑定的伪随机序列，LED依据该伪随机序列采用OOK(On-OffKeying，二进制启闭键控)的方式发送数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位方法，其特征在于，包括：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像；对所述图像进行处理后，解析得到所述LED灯的ID编码；根据所述LED灯的ID编码获取当前位置信息；其中，所述符合预设条件的LED灯为进行ID时空编码，并配置有与所述ID编码绑定的伪随机序列，任意时刻发出的照度都相同的LED灯。2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述对所述图像进行处理后解析得到所述LED灯的ID编码包括：对所述图像进行抖动消除处理，得到抖动处理后的图像；将所述抖动处理后的图像的相同特征点对齐，以建立像素与真实空间的一一对应关系；根据所述对应关系利用似然函数进行相关估计，解析得到所述LED灯的ID编码。3.根据权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，所述对所述图像进行抖动消除处理包括：根据加速度传感器获得的抖动系数，运用抖动校正算法消除所述图像的抖动模糊。4.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像包括：通过高感、小光圈、欠曝光和光学防抖技术，利用待定位区域内的符合预设条件的LED灯采集多个单帧图像。5.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述对所述图像进行处理后解析得到所述LED灯的ID编码包括：利用小波变换或离散余弦变换获得所述图像的低频分量构成的低分辨率图；依据所述低分辨率图的图像灰度和先验知识建立任意一个像素位置与LED灯的先验分布函数；从所述先验分布函数的最大似然区域开始估计像素序列与LED灯的ID编码的相关性，并计算当前像素与当前ID编码的LED灯的后验概率；根据所述后验概率的大小确定所述图像对应的所述LED灯的ID编码。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王建辉，张剑，于宏毅，张效义，王大鸣，刘洛琨，朱义君，张霞，逯志宇，侯文佐，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41