[发明专利]基于光源亮度的室内定位方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于光源亮度的室内定位方法，其特征在于包括：

连续拍摄LED灯，得到所述LED灯的n帧原始图像；

从所述n帧原始图像中提取n帧光源图像；

分别计算所述n帧光源图像的亮度值；

用阈值对n帧光源图像的亮度值判决，将判决结果依次排列得到一个二进制序列；

从所述二进制序列中提取所述LED灯的编码信息；以及

查找地图中与所述LED灯的编码信息对应的位置，得到当前位置。

2.根据权利要求1所述的基于光源亮度的室内定位方法，其特征在于，从所述原始图像中提取光源图像包括：

对LED灯的n帧原始图像运算，得到背景图像；

将n帧原始图像分别与背景图像相减，得到n帧中间图像；以及

提取中间图像的最亮点，以该最亮点为基础进行图像生长，得到光源图像。

3.根据权利要求1所述的基于光源亮度的室内定位方法，其特征在于，该定位方法进一步还包括：

根据一帧光源图像的形变得到与所述LED灯的相对位置；以及

用所述相对位置修正当前位置。

4.根据权利要求3所述的基于光源亮度的室内定位方法，其特征在于，根据一帧光源图像的形变得到与所述LED灯的相对位置包括：

检测出光源图像完整的水平和垂直方向边缘；

使用Hough变换计算光源图像的水平方向倾角；

根据光源图像形变比例及LED灯与定位装置的垂直距离计算LED灯与定位装置的水平距离；

用所述水平方向倾角和所述水平距离得到与所述LED灯的相对位置。

5.根据权利要求1所述的基于光源亮度的室内定位方法，其特征在于，该定位方法进一步还包括：

在利用LED灯进行定位之前定位当前区域；对应地，在地图上定位到的当前区域内查找与所述LED灯的编码信息对应的位置，得到当前位置。

6.一种基于光源亮度的室内定位装置，其特征在于，包括：

摄像头，用于连续拍摄LED灯，得到所述LED灯的n帧原始图像；

数据处理装置，包括：用于从拍摄到的n帧原始图像中提取n帧光源图像的第一模块；用于计算所述n帧光源图像的亮度值的第二模块；用于对n帧光源图像的亮度值判决，将判决结果依次排列得到一个二进制序列的第三模块；用于从得到的二进制序列中提取所述LED灯的编码信息的第四模块；用于查找地图中与所述LED灯的编码信息对应的位置，得到当前位置的第五模块；以及

显示装置，用于显示室内地图和当前位置。

7.根据权利要求6所述的基于光源亮度的室内定位装置，其特征在于，所述数据处理装置还包括：

用于根据一帧光源图像的形变得到与所述LED灯的相对位置的第六模块；以及

用所述相对位置修正当前位置的第七模块；

所述第六模块包括：

用于检测光源图像完整的水平和垂直方向边缘的子模块；

用于使用Hough变换计算光源图像的水平方向倾角的子模块；

用于根据光源图像形变比例及LED灯与定位装置的垂直距离计算LED灯与定位装置的水平距离的子模块；

用所述水平方向倾角和所述水平距离得到与所述LED灯的相对位置的子模块。

8.根据权利要求6所述的基于光源亮度的室内定位装置，其特征在于，该室内定位装置进一步还包括预定位模块，用于在利用LED灯进行定位之前定位当前区域；对应地，在所述第五模块中，在预定位模块定位到的当前区域内查找与所述LED灯的编码信息对应的位置，得到当前位置。

9.一种基于光源亮度的室内定位系统，其特征在于，包括：

权利要求6至8中任意一项所述的室内定位装置；以及

复数个LED灯，它们均具有：

唯一的编码信息；

驱动器；以及

调制器，用于将所述编码信息加载到所述驱动器。

10.根据权利要求9所述的基于光源亮度的室内定位系统，其特征在于：所述调制器用编码信息中的1控制灯亮、0控制灯灭，或者相反，LED灯的亮灭频率与摄像头的帧率保持一致；所述LED灯设有感应器，该感应器用于控制所述调制器仅在有人接近LED灯时工作。