[发明专利]一种基于手机任意水平朝向角度的单LED可见光通信室内定位方法

权利要求书

1.一种基于手机任意水平朝向角度的单LED可见光通信室内定位方法，采用基于手机任意水平朝向角度的单LED可见光通信室内定位系统包括单个LED灯，手机方向传感器，手机摄像头及手机定位软件app，其特征在于，包括如下步骤：

单个LED灯在照明的同时，通过驱动电路的控制发出按照特定方式编码的高频闪烁光，其编码对应该灯几何中心在室内空间坐标系(OXYZ)下的位置坐标(X₀，Y₀，Z₀)；

手机定位软件app控制手机摄像头拍摄LED灯的图像，通过图像处理、解码得到LED灯发送的编码，查表获取LED灯几何中心在室内空间坐标系(OXYZ)下的位置坐标(X₀，Y₀，Z₀)；

手机定位软件app自动获取由手机方向传感器测出的手机在水平面内的朝向角度rotationangle，并根据基于手机任意水平朝向角度的单LED灯室内定位算法，计算出手机摄像头的实时位置坐标(X,Y,Z)，实现定位。

2.根据权利要求1所述基于手机任意水平朝向角度的单LED可见光通信室内定位方法，其特征在于，所述手机定位软件app控制手机摄像头拍摄LED灯的图像，指手机可以在水平面内任意朝向角度下由手机定位软件app控制摄像头拍摄LED灯的图像，并由手机定位软件app自动获取手机自带的方向传感器测量出此时手机的朝向角度。

3.根据权利要求1所述基于手机任意水平朝向角度的单LED可见光通信室内定位方法，其特征在于，所述基于手机任意水平朝向角度的单LED灯室内定位算法，为一组基于任意朝向单摄像头光学成像的定位公式：

设LED灯几何中心在室内空间坐标系(OXYZ)下的坐标为(X₀，Y₀，Z₀)，LED灯轮廓在X轴方向的两个端点为A、B，AB距离为D，手机摄像头焦距为f，摄像头像素平面中心点在像素平面坐标系(xoy)下的坐标为(x₀,y₀)，LED灯A、B端点在手机摄像头像素平面坐标系下的成像点的x方向坐标分别为x₁、x₂，手机在水平面内的朝向角度为rotationangle，手机朝向角度为rotationangle时LED灯图像中心在像素平面坐标系下的坐标为(imagex,imagey)， 则手机摄像头距LED灯的垂直距离h及手机摄像头在室内坐标系下的坐标(X,Y,Z)分别为：

Z＝Z₀-h

用此公式计算可得到手机摄像头在室内空间的实时精确坐标(X,Y,Z)。