于是定位装置与L邸灯的水平距离P:
[0057]
[005引 （d)用步骤化）得到的水平方向倾角和步骤（C)得到的水平距离即可得到定位装 置与所述L邸灯的相对位置。
[0059] 在一些更佳实施例的室内定位方法中，进一步，在上述步骤S100前还包括W下步 骤；对当前区域进行定位。具体可W利用无线网络AGI^或者GI^等无线定位技术进行初步 定位，确定当前区域。相应地，在上述查找地图中与所述L邸灯的编码信息对应的位置时， 在确定的当前区域内查找，得到当前位置。送种首先通过无线定位技术先初步确定当前位 置，获取区域位置后再获取L邸灯的编码信息的方法，缩短了L邸灯编码的长度，提高了传 输速度，并减少了不同区域之间编码的干扰和限制。
[0060] 定位使用的室内地图和该室内地图所涉及的L邸灯编码信息库，可W部分、或全 部存储于定位装置中，也可W存储于网络服务器中，使用时通过无线网络下载。图4中示出 了一种具体的流程。如图4所示，使用时，开启定位导航软件；接下来通过无线网络AGI^或 者GI^等确定当前区域；然后通过上述的拍摄及处理方法获取L邸灯的编码信息，将该编码 信息与本地数据库比对，确定L邸灯的地址信息并在地图上显示出来，从而得到当前位置。 如果L邸灯的编码信息在本地数据库没有存储，则通过无线网络从网络服务器获取相应的 地图和该地图涉及的L邸灯编码信息库。
[0061] 如图5所示，一些实施例基于光源亮度的室内定位装置包括：
[0062] 摄像头11，用于连续拍摄L邸灯，得到所述L邸灯的η顿原始图像；
[0063] 数据处理装置12,包括；用于从拍摄到的η顿原始图像中提取η顿光源图像的第 一模块；用于计算所述η顿光源图像的亮度值的第二模块；用于对η顿光源图像的亮度值 判决，将判决结果依次排列得到一个二进制序列的第Η模块；用于从得到的二进制序列中 提取所述L邸灯的编码信息的第四模块；用于查找地图中与所述L邸灯的编码信息对应的 位置，得到当前位置的第五模块；W及
[0064] 显示装置13,用于显示室内地图和当前位置。
[0065] 该室内定位装置进一步还包括：用于存储地图及L邸灯编码信息的存储器14 及网络适配器15。网络适配器15用于通过无线网络从网络服务器下载地图等。
[0066] 为了实现更精确的定位，数据处理装置12进一步还包括：用于根据一顿光源图像 的形变得到与所述L邸灯的相对位置的第六模块；W及用所述相对位置修正当前位置的第 走模块。
[0067] 优选地，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；用于使用化U曲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L邸灯与定位装置的垂直距离计算L邸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L邸灯的相对位置的子模块。
[0068] 在一些更佳的实施例中，上述室内定位装置进一步还包括预定位模块，用于在利 用L邸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L邸灯的编码信息对应的位置，得到当前位置。
[0069] 上述的基于光源亮度的室内定位装置可W用带摄像头的智能设备（如；智能手 机，ipatipod等）实现，其中的第一到第走模块可W通过计算机程序来实现。
[0070] 图6示出了一些实施例基于光源亮度的室内定位系统的结构。如图6所示，该基 于光源亮度的室内定位系统包括：室内定位装置1，复数个L邸灯2 (图中仅示出一个）。
[0071] 室内定位装置1可W是上述任意一种室内定位装置，或者采用上述任意一种基于 光源亮度的室内定位方法的装置。
[0072] 图7示出了LED灯的电路，该LED灯为电流驱动型可调制的LED平板灯。如图7 所示，L邸灯2具有；唯一的编码信息，驱动器21，调制器22,AC/DC转换器23。AC/DC转换 器23将交流市电转换成直流电，调制器22将预存的编码信息按照预定的编码方式编译为 调制信号并加载到驱动器21，控制L邸灯的亮度变化。由此可见，L邸灯发出的光不仅用于 照明，而且包含了该L邸灯的唯一的编码信息（身份信息），每顿光源图像的亮度值代表了 一个bit的数据。
[0073] 在一些实施例中，调制器22用编码信息中的1控制灯亮、0控制灯灭，L邸灯的亮 灭频率与摄像头的顿率保持一致。但并不限于此，也可W用编码信息中的0控制灯亮、1控 制灯灭。还可W用编码信息中的1控制灯W-种亮度发光、而用编码信息中的0控制灯W 另一种亮度发光。
[0074] 此外，在一些实施例中所述L邸灯装有感应器，能够控制所述调制器仅在有人接 近L邸灯时工作，即仅在有人接近时，调制器才将L邸灯的编码信息加载到驱动器。送样一 方面可节省电能，另一方面可W避免L邸灯长时间闪烁给人造成不适。
[0075] 上述实施例可W做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明范 畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
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η帧原始图像； 从所述η帧原始图像中提取η帧光源图像； 分别计算所述η帧光源图像的亮度值； 用阈值对η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η帧原始图像运算，得到背景图像； 将η帧原始图像分别与背景图像相减，得到η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. -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η帧原始图像； 数据处理装置，包括：用于从拍摄到的η帧原始图像中提取η帧光源图像的第一模块； 用于计算所述η帧光源图像的亮度值的第二模块；用于对η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、〇控制灯灭，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。
【专利摘要】本发明涉及基于光源亮度的室内定位方法、装置及系统，该定位方法包括：连续拍摄LED灯，得到LED灯的n帧原始图像；从n帧原始图像中提取n帧光源图像；分别计算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；从二进制序列中提取LED灯的编码信息；以及查找地图中与LED灯的编码信息对应的位置，得到当前位置。该定位装置包括：摄像头、用于实现上述方法的数据处理装置、以及显示装置。该定位系统包括：上述定位装置和复数个LED灯，复数个LED灯均具有：唯一的编码信息、驱动器、以及用于将编码信息加载到驱动器的调制器。本发明解决了现有技术中成本高和定位精度低的问题。
【IPC分类】G01C21/00
【公开号】CN105444752
【申请号】CN201410442944
【发明人】廖世迁, 蔡昌宏, 金爽, 戚峰
【申请人】深圳市芯通信息科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月2日