[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

摘要

本发明涉及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，属于可见光通信技术领域。本发明的LED异步发送信号,采用多次迭代平均消除摄像头探测信号的背景光扰动，实现更稳定的室内可见光定位。其中心思想为：对不同LED施加不同频率信号，利用摄像头接收LED发送的信号、形成图像并将其转换为灰度图像，对灰度图像中的灰度值取连续N点迭代平均，再将灰度图像灰度值减去N点迭代平均得到的灰度值，即实现背景光扰动的消除，再对消除背景光扰动后的信号进行FFT，取其幅度谱峰值对应频率，重复上述过程M次，取这M次结果的最大频率值与智能终端内置LED频率‑坐标数据库比对，得到LED灯的坐标：即实现定位。

主权项

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，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；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，再根据LED发送的频率确定LED的位置，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，具体为：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；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。