[实用新型]一种基于光流的可见光视觉动态定位系统

说明书

本实用新型公开了一种基于光流的可见光视觉动态定位系统，通过光流将图像灰度的变化和二维速度场联系起来，用光流场反映待测像素点运动的方向和速度，利用图像的光流场信息，能够在图像拍摄较模糊，信号点与背景点信号强度差异较小时，依然能够较为准确检测出运动LED信号点，做到高效、快速的对移动中的LED信号进行定位，极大提高了定位的准确度。

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于光流的可见光视觉动态定位系统。

背景技术

近年来，被誉为“绿色照明”的半导体照明技术迅速发展。与传统的白炽灯等照明光源相比，LED具有低功耗、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点。与此同时，LED更具有调制性能好、响应灵敏度高等优势。将信号以人眼无法识别的高频加载到LED上进行传输，进而催生出一门能够实现照明与通信一体化的技术——可见光通信。

随着现代通信技术的高速发展，对动态目标的识别追踪成为了图像处理和计算机视觉处理领域中的热门话题。对于移动中的可见光通信系统，尤其是高速移动时，加上环境中各种物品及遮挡的出现，将会对视觉检测造成干扰，产生大量冗杂信息和观测噪声。因此，如何准确、高效的对移动中的可见光通信系统定位，是其中一大挑战。大多数传统的视觉定位技术对动态目标的识别追踪时，多采用识别信号强度的算法，计算较为繁杂，定位速度较慢；而且尤其是当该系统正高速运动时，在有效去除观测噪声、提高定位的精度方面也有较大不足。因此，极有必要提出一种新型方法对可见光视觉进行动态监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于光流的可见光视觉动态定位系统，通过光流将图像灰度的变化和二维速度场联系起来，用光流场反映待测像素点运动的方向和速度，利用图像的光流场信息，能够在图像拍摄较模糊，信号点与背景点信号强度差异较小时，依然能够较为准确检测出运动LED信号点，做到高效、快速的对移动中的LED信号进行定位，极大提高了定位的准确度。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于光流的可见光视觉动态定位系统，包括：获取子系统、传输子系统、计算与识别子系统和多个传感器；传感器与获取子系统、传输子系统、计算与识别子系统之间均实现电气连接；

获取子系统包括高速相机、LED驱动电路和LED灯具，用于检测待测像素点的光流场信息u和v；

传输子系统为一段自由空间，用于把移动中LED灯具发出的可见光信号传输给光电检测器件；

计算子与识别子系统包括光电检测器件、智能设备，通过光电检测器件将可见光信号相关信息输入智能设备，进行运算，对待测像素点进行分类、定位。

优选的，LED驱动电路为由电学元件组成的硬件电路组成，通过电气连接封装在PCB板上。

优选的，LED灯具由LED芯片通过COB封装技术封装在PCB板上。

优选的，LED驱动电路和LED灯具模块之间使用电气连接。

优选的，各子系统通过CPU和储存器与传感器连接，传感器通过封装进行电气连接到PCB板上。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本实用新型，不同于大多数传统的动态视觉定位技术，而是创造性的选择分析在可见光系统中更加容易区分信号点和背景点的光流的移动情况，克服了在系统移动的过程中，尤其是高速运动时，拍摄图像由于系统的运动导致图像中像素点不清晰，可见光信号点的信号强度与背景点的信号强度无法准确区别判断等问题。

附图说明

图1为实施例1基于光流的可见光动态视觉定位方法的流程图。

图2为实施例2基于光流的可见光定位系统的示意图。