一种基于可见光通信的同时定位与校正方法与流程

技术特征：
1.一种基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，包括：在发射端固定发光源，并对所述发光源的位置信息进行编码，得到驱动信号，基于所述驱动信号，得到驱动发光源周期发送编码后的位置信息；在接收端，接收所述编码后的位置信息，对其进行解码操作，得到所述发光源的实际位置，同时根据得到的所述发光源成像的图形几何特征，得到接收端移动设备的相对位置；确定参考光源，结合参考光源的实际位置和所述接收端移动设备的相对位置，得到所述移动设备的实际位置。2.根据权利要求1所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，所述发光源为任意半径且共面的两个圆形灯，所述两个圆形灯之间没有重叠。3.根据权利要求2所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，所述圆形灯的状态由可编程逻辑器件进行控制，用于对所述圆形灯的位置信息进行编码操作，得到所述编码后的位置信息，并发送至所述接收端。4.根据权利要求3所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，所述接收端包括移动设备，通过所述移动设备对所述两个圆形灯以任意角度进行拍摄，得到具有两个圆灯的图像，其中，所述图像中的每个圆形灯被遮挡的面积不超过圆形灯面积的一半。5.根据权利要求4所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，在实际定位应用之前，进行传感器的校正，所述移动设备的拍摄平面与所述圆形灯的平面保持平行，测量出此时所述移动设备的镜头光心到灯平面的距离h。6.根据权利要求5所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，基于所述镜头光心到灯平面的距离h，并通过相似性质计算出焦距的值f0。7.根据权利要求4所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，对所述图像进行处理，检测出所述圆形灯在所述图像上形成的椭圆图像的边界，得到椭圆轮廓，通过所述椭圆的轮廓，利用最小二乘法拟合点集得到两个椭圆的方程。8.根据权利要求7所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，基于所述椭圆轮廓提取出椭圆图像作为感兴趣区域，检测所述感兴趣区域中的明暗条纹并进行解码，得到所述两个圆形灯的实际位置。9.根据权利要求7所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，通过所述两个椭圆的方程，以及所述移动设备的拍摄平面与所述圆形灯的平面的旋转关系，分别得到两个圆形灯所在平面的法向量n；其中，得到所述旋转关系的过程包括：以其中任意一盏灯作为参考灯，其圆心为原点建立世界坐标系，x轴为两圆心连线的方向，利用法向量n得到在相机坐标下的世界坐标系的各个基向量，确定旋转矩阵，得到所述旋转关系。10.根据权利要求9所述的基于可见光通信的同时定位与校正方法，其特征在于，基于所述参考灯的坐标和所述旋转矩阵求解出平移向量，得到在所述世界坐标系下所述移动设备的坐标，结合所述参考灯的实际坐标得到所述移动设备的实际坐标和姿态，完成定位。

技术总结
本发明涉及一种基于可见光通信的同时定位与校正方法，包括：在发射端固定发光源，并对发光源的位置信息进行编码，得到驱动信号，基于所述驱动信号，得到驱动发光源周期发送编码后的位置信息；在接收端，接收所述编码后的位置信息，对其进行解码操作，得到发光源的实际位置，同时根据得到的发光源成像的图形几何特征，得到接收端移动设备的相对位置；确定参考光源，结合参考光源的实际位置和接收端移动设备的相对位置，得到移动设备的实际位置。本发明在难以事先预估得到焦距的大致值时，仍可得到估算的焦距和相机的位姿，且能有较好的精度。因此，本发明适用于多种用途和实际情况下的定位系统，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。


技术研发人员：文尚胜 陈俊烨 关伟鹏
受保护的技术使用者：广东光寻技术有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/21