[发明专利]摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法

权利要求书

1.摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对LED阵列中的每个LED进行频率分配，即每个LED发送与所分配频率对应的周期信号，在发送端，采用处理器产生所分配频率的周期信号并驱动LED发送可见光周期信号；

步骤二、在智能终端中记录每个LED发送频率所对应的位置信息，并建立频率-坐标数据库；

步骤三、在接收端，采用智能终端的摄像头对准LED，接收LED发送的信号并形成图像，摄像头产生的图像传输到智能终端的处理模块；

步骤四、在智能终端的处理模块，对图像进行处理；

步骤五、将步骤四的处理结果，即获取的一行灰度值作为原数组，采用迭代法，依次类推生成新数组；

步骤六、消除背景光扰动，得出消除背景光扰动后的信号；

步骤七、在智能终端的处理模块中，对步骤六得到的消除背景光扰动后的信号进行FFT，得到幅度谱；

步骤八、根据步骤七得到的幅度谱的频率分布确定LED发送的频率值，再重复步骤三到步骤八确定频率值部分M次，得到由M个频率值组成的数组；

步骤九、取步骤八输出结果，即从M个频率值取最大值，将此最大值与步骤二中所建立的频率-坐标数据库进行比对，确定此最大频率值所对应的LED灯位置；

此处所获得的LED灯位置信息即为智能终端所在的坐标；

至此，从步骤一至步骤九完成了采用摄像头的室内可见光定位系统中背景光扰动的消除。

2.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：权利要求1步骤一中所述的LED阵列是指进行室内可见光定位的所有LED的集合。

3.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：权利要求1步骤一中所述的周期信号既可以是正弦波周期信号也可以是方波周期信号。

4.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：权利要求1步骤一中所述的LED发送的可见光周期信号，其频率大于50赫兹，使人眼看不到闪烁；不同LED之间独立发送信号，不相互影响。

5.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤二中所述的智能终端是摄像头的载体，可以是智能手机、ipad、itouch、ipod、笔记本以及微型计算机类型的有处理能力的、带摄像头的智能终端或非智能终端。

6.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤四中所述的“对图像进行处理”，其具体步骤如下：

步骤4.1将图像转换为灰度图像；

步骤4.2通过查找灰度值的最大值确定灰度图像上LED的位置；

步骤4.3采用形心法确定灰度图像上LED的中心点，取中心点所在行的灰度值。

7.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤五中采用迭代法依次类推生成新数组的具体过程为：取其中第1到第N个元素取平均，作为新数组的第一个元素，然后再取第2到第N+1个元素取平均作为新数组的第二个元素，以此类推，直至原数组的所有元素都参与了取平均过程；N取值范围为2到原数组的长度。

8.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤六中消除背景光扰动的具体过程为：将权利要求1步骤四的处理结果，即得到的一行灰度值作为原数组，减去权利要求1步骤五得到的新数组，所得差值为消除背景光扰动后的信号。

9.根据权利要求1所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤八中得到由M个频率值组成的数组的具体步骤如下：

步骤8.1查找幅度谱峰值强度所对应的频率值；

步骤8.2跳回步骤三，重复步骤三至步骤8.1，重复该过程M次，得到由M个频率组成的数组。

10.根据权利要求9所述的摄像头室内可见光定位系统中一种消除背景光扰动的方法，其特征还在于：步骤8.2中所述的M大于等于2，M值大小的选取取决于智能终端的处理模块的运算速度，一般来说，智能终端的处理模块运行速度越快M选择越大。