CN211783505U - 一种基于可见光的室内定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于可见光的室内定位系统，用以提高定位方法的定位精度和可靠性，降低室内定位的硬件成本。所述系统包括接收端和至少一个发射端，发射端包括照明光源和覆盖于其表面的多个滤光片，接收端包括图像探测器、图像识别模块和定位模块，其中：照明光源用于提供定位光信号；图像探测器用于采集照明光源图像；图像识别模块用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及光斑图像和特征点图像的像素中心坐标；确定照明光源和滤光片的投影中心坐标；定位模块用于根据照明光源以及各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和图像探测器的成像参数确定接收端的位置坐标。

Description

一种基于可见光的室内定位系统

技术领域

本实用新型涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于可见光的室内定位系统。

背景技术

随着智能移动终端和物联网技术的发展，基于室内位置的应用不断涌现。无论是在公共服务、商业活动还是工业生产领域，位置信息都是重要的基础信息之一，具有重要作用。

当前，基于卫星信号的全球定位系统(如GPS、北斗等)已经得到普及，具有非常广泛的应用。然而，在室内或地下环境中，由于卫星信号受到衰减或遮挡，定位服务不再有效，形成了定位盲区。

针对这一问题，逐渐出现了基于Wi-Fi(无线保真)、蓝牙、超声、红外、超宽带、计算机视觉和激光雷达等原理的室内定位方法，但是上述各种室内定位方法，仍然存在布设成本高、定位精度和可靠性低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的定位方法定位精度和可靠性较低，布设成本较高，提供一种基于可见光的室内定位系统。

本实用新型采用的技术方案提供一种基于可见光的室内定位系统，包括接收端和至少一个发射端，所述发射端包括照明光源和覆盖于所述照明光源部分表面的多个滤光片，所述接收端包括图像探测器、图像识别模块和定位模块，其中：

所述照明光源，用于提供定位光信号；

所述图像探测器，用于采集照明光源图像，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；

所述图像识别模块，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；

所述定位模块，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数确定所述接收端的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述图像识别模块，具体用于对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述图像识别模块，具体用于按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标：

其中：

(x_i,y_i)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；

(x′_x,y′_i)表示所述照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；

(x,y)表示照明光源图像的中心像素坐标；

u_x和u_y分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。

在一种可能的实施方式中，不同滤光片的波段不同；

所述图像识别模块，具体用于对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征，根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。

在一种可能的实施方式中，所述发射端还包括电源和驱动电路，其中，所述电源、所述驱动电路和所述照明光源依次连接，用于为所述照明电源供电。

在一种可能的实施方式中，所述定位模块，还用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定所述接收端相对于地面的方位角。

在一种可能的实施方式中，所述定位模块，具体用于按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：

其中：

Θ表示所述接收端相对于地面的方位角；

(x_im,y_im)和(x_in,y_in)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；

(x′_im,y′_im)和(x′_in,y′_in)为(x_im,y_im)和(x_in,y_in)对应的两个滤光片的投影中心坐标。

在一种可能的实施方式中，所述接收端包括智能终端，所述智能终端中设置有所述图像探测器、所述图像识别模块和所述定位模块。

在一种可能的实施方式中，所述图像探测器的成像参数包括采集照明光源图像时的焦距。

采用上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：

本实用新型所述的基于照明光源的室内定位方法、装置、电子设备和存储介质，通过常见的照明光源即可完成对照明光源接收端的定位，照明光源接收端只需具有图像采集能力即可，无需额外增加其他硬件器件，从而降低了室内定位的硬件成本，而且，与射频信号相比，可见光信号波长更短，因此，受到多径效应的影响较小，定位精度更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的基于照明光源的室内定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的照明光源和滤光片之间的关系示意图；

图3为本实用新型实施例的基于照明光源的室内定位方法的实施流程示意图；

图4为本实用新型实施例的基于照明光源的室内定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如后。

室内可见光定位技术的基本原理是将室内已有的照明光源作为定位光信标，同时利用移动终端接收来自光源的光信号，以完成定位。与其它定位技术相比，可见光定位技术可利用照明光源同时完成照明和定位功能，因此具有低成本、低能耗、无电磁干扰和无需频谱授权的优势。此外，与射频信号相比，可见光信号的波长更短，因此受到多径效应的影响较小，定位精度更高。

根据接收端探测器的不同，可见光定位技术主要可以分为基于光电探测器的非成像可见光定位技术和基于图像探测器的成像可见光定位技术。由于以智能手机为代表的个人移动终端都集成有图像探测器，因此在商业和公共服务领域，成像型可见光定位技术具有更强的适用性。当前可见光定位技术又可分为多光源定位和单光源定位两类。其中多光源定位要求终端一次对多个照明光源的图像进行采集，对定位场景中照明光源的布设密度要求较高，适用性受限。另一方面，单光源定位技术仅需采集单个光源的图像即可完成定位，更适于应用和推广。

基于此，本实用新型实施例提供了一种基于照明光源的室内定位系统。如图1所示其为本实用新型实施例提供的基于照明光源的室内定位系统的结构示意图，包括接收端11和至少一个发射端12，其中，如图2所示，发射端12包括照明光源121和覆盖于所述照明光源部分表面的多个滤光片122，接收端11包括图像探测器111、图像识别模块112和定位模块113。

在一些实施例中，滤光片可用滤色片代替，不同滤色片的颜色不同。

其中，照明光源121，用于提供定位光信号，其在提供照明的同时作为可见光定位的信标存在。滤光片122覆盖照明光源的部分表面，构成特征点。具体实施时，在照明光源121表面覆盖有不少于两个小型滤光片，不同滤光片的波段(即颜色)不同，作为定位特征点使用。具体实施时，照明光源和滤光片的形状不限，图2中所示的照明光源和滤光片的方形形状仅用作示意，其不构成对本实用新型的限定。

具体实施时，发射端12还包括电源和驱动电路，其中，电源、驱动电路和照明光源依次连接，用于为照明电源供电。

接收端11包括图像探测器111，图像识别模块112和定位模块113，其中图像探测器111用于采集照明光源及其表面特征点的图像；图像识别模块利用图像探测器所采集的图像，得到照明光源及其表面特征点的位置坐标和投影坐标；定位模块结合照明光源及其表面特征点的位置坐标、投影坐标和图像探测器的成像参数，计算出接收端的三维坐标和方位角，完成接收端在室内环境中的定位和定向。以下结合具体的实施例对本实用新型的具体实施方式进行说明。

为了利用照明光源对接收端进行定位，本发明实施例中，在接收端可以安装定位客户端，该定位客户端可以提供为独立的定位客户端，也可以集成于接收端中基于位置提供服务的其他客户端，例如地图客户端中。

具体实施时，为了对接收端进行定位，接收端需要识别照明光源及其表面覆盖的滤光片的位置，本发明实施例中，通过在照明光源表面覆盖不同颜色组合的滤光片来区分不同的照明光源，由此确定用于定位的照明光源的位置坐标。具体地，可以预先建立照明光源及其表面覆盖的滤光片的位置坐标与各个滤光片颜色组合之间的对应关系，例如，对于照明光源1，假设其表面覆盖有2个滤光片，各滤光片的颜色分别为红色和蓝色，表示为(红，蓝)，对于照明光源1，假设其表面覆盖有3个滤光片，各滤光片的颜色分别为绿色、黄色和蓝色，表示为(绿，黄，蓝)，则可以建立如表1所示的映射关系：

表1

滤光片颜色组合	照明光源位置	滤光片位置坐标	滤光片位置坐标	滤光片位置坐标
					(红，蓝)	(x10，y10，z10)	(x11，y11，z11)	(x12，y12，z12)
(绿，黄，蓝)	(x20，y20，z20)	(x21，y21，z21)	(x22，y22，z22)	(x23，y23，z23)
					……	……	……	……	……

这样，根据采集的照明光源图像中，各个特征点图像对应的颜色组合便可以确定出其对应的照明光源及其表面覆盖的各个滤光片的位置坐标。

本实用新型实施例提供的基于照明光源的室内定位系统中：

照明光源121，用于提供定位光信号；

图像探测器111，用于采集照明光源图像，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；

图像识别模块112，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；

定位模块113，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数确定所述接收端的位置坐标。

具体实施时，图像探测器111为彩色图像探测器，输出多通道彩色图像，用于采集照明光源及其表面覆盖的各滤光片的彩色图像信息，并记录采集图像时成像系统的成像参数，本实用新型实施例中，成像参数至少包括焦距和图像中单个像素尺寸。

基于图像探测器111采集的照明光源图像，图像识别模块112用于对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征，根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。另外，图像识别模块112还可以对照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标，由此，可以得到图像探测器111采集的照明光源图像中所对应的照明光源的位置坐标及其上覆盖的各滤光片的位置坐标。

以照明光源图像为8*8像素为例，每一像素在图像中均存在其对应的像素坐标，例如，图像左下角像素对应的像素坐标为(1,1)，则右上角像素对应的像素坐标为(8,8)，中心像素坐标可以表示为(4.5,4.5)，即在一种实施方式中，中心像素坐标可以表示为宽度方向和高度方向上像素坐标的平均值。在另外一种实施方式中，中心像素坐标还可以以图像中心的几个像素坐标中任选一个作为中心像素坐标，例如，可以选择(4,4)或者(5,5)作为中心像素坐标。

具体实施时，由于光斑图像和滤光片对应的特征点图像在照明光源图像中可能占据多个像素点，因此，本实用新型实施例中，以光斑图像或者特征点图像所占据像素中的中心像素坐标作为光斑图像或者特征点图像的像素中心坐标。

应当理解，这里以8*8像素图像为例进行说明，实际应用中照明光源图像包含的像素数量远远大于8*8像素。

基于确定出的光斑图像或者特征点图像在照明光源图像上的像素中心坐标，图像识别模块112可以根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定照明光源的投影中心坐标和滤光片的投影中心坐标。

具体实施时，图像识别模块112可以按照以下公式确定照明光源的投影中心坐标和滤光片的投影中心坐标：

其中：

(x_i,y_i)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；

(x′_i,y′_i)表示所述照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；

(x,y)表示照明光源图像中心像素坐标；

u_x和u_y分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。

需要说明的是，如果单个像素形状为正方形，则u_x＝u_y。

基于图像识别模块112确定出的照明光源的投影中心坐标和至少两个滤光片的投影中心坐标，定位模块113结合照明光源的位置坐标和至少两个滤光片的位置标示，以及图像探测器的成像参数确定接收端11的位置坐标。这里，图像探测器的成像参数可以为成像焦距。

为了更好地理解本实用新型，以下以照明光源和两个滤光片的三维位置坐标分别为(x₀,y₀,zx)、(x₁,y₁,z₀)和(x₂,y₂,z₀)为例，使用图像探测器111拍摄包含有单个照明光源的图像，同时记录拍摄时成像系统的焦距f和单个像素尺寸u。拍摄到的图像中包含有照明光源形成的光斑图像和照明光源通过滤光片形成的特征点图像。图像识别模块112对所拍摄的多通道彩色图像进行彩色空间变换和特征提取，根据照明光源及其表面各滤光片的不同颜色，可以识别接收端所在的定位小区，得到定位小区中照明光源及其表面各滤光片中心的三维坐标，分别为(x₀,y₀,z₀)、(x₁,y₁,z₀)和(x₂,y₂,z₀)。结合所拍摄图像中单个像素的尺寸(u_x，u_y)，得到照明光源在图像探测器表面投影的投影中心坐标和各滤光片在图像探测器表面投影的投影中心坐标，假设分别为(x′₀,y′₀)、(x′₁,y′₁)和(x′₂,x′₂)。

以下以确定照明光源在图像探测器表面投影的投影中心坐标为例，假设照明光源在拍摄的图像中所形成光斑图像的像素中心坐标为(105,123)，所拍摄图像的中心像素坐标为(64,64)，则可以确定其在图像探测器表面投影的投影中心横坐标为(105-64)*u_x，纵坐标为(123-64)*u_y。采用相同的方法，可以确定出两个滤光片在图像探测器表面投影的投影中心坐标。

基于图像识别模块确定出的照明光源和滤光片在图像探测器表面投影的投影中心坐标，定位模块可以按照以下公式确定接收端的三维位置坐标：

其中：C₀＝f²/(x'₀ ²+y'₀ ²)，C₁＝f²/(x₁'²+y₁'²)，C₂＝f²/(x'₂ ²+y'₂ ²)。

根据上述公式，即可确定出接收端的三维位置坐标为(x,y,z₀-h)。

在基于照明光源的室内定位系统中，每个发射端都是独立的定位小区。每个定位小区中，照明光源和其上覆盖的滤光片的三维位置坐标固定且已知。在实际室内环境中，通过布设多个定位小区，可以实现定位服务的大范围覆盖。具体实施时，对于每个定位小区，通过识别其照明光源上滤光片的颜色组合，可以实现对特定定位小区的识别，从而得到该定位小区照明光源及其上滤光片的三维坐标。例如，根据照明光源及其表面各滤光片的不同颜色，可以识别接收端所在的定位小区，得到定位小区中照明光源及其表面各滤光片中心的三维坐标。具体实施时，可以在接收端预先存储各个定位小区中照明光源和其上覆盖的滤光片的颜色组合、以及各自的三维位置坐标之间的对应关系，或者在定位服务器上存储各个定位小区中照明光源和其上覆盖的滤光片的颜色组合、以及各自的三维位置坐标之间的对应关系，在进行定位时，由接收端中安装的定位客户端实时向定位服务器发送定位小区识别请求来获取定位小区中照明光源和其上覆盖的滤光片的三维位置坐标。具体地，定位客户端根据图像探测器采集的照明光源图像，识别照明光源上覆盖的滤光片的颜色组合，将识别出的滤光片颜色组合发送给定位服务器，由定位服务器根据接收到的颜色组合查找对应的三维位置坐标返回给定位客户端。这样，可以根据颜色组合中的不同颜色，可以识别出不同的滤光片及其对应的三维位置坐标。

在一种可能的实施方式中，定位模块113在确定出了接收端的三维坐标之后，还可以根据照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定接收端相对于地面的方位角，即接收端拍摄照明光源时相对于地面的方位角。

具体地，定位模块113可以按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：

其中：

Θ表示所述接收端相对于地面的方位角；

(x_im，y_im)和(x_in，y_in)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；

(x′_im，y′_im)和(x′_in，y′_in)为(x_im，y_im)和(x_in，y_in)对应的两个滤光片的投影中心坐标。

其中，m和n表示滤光片的标识，其可以为大于等于1的整数。

延续上例，则可以按照以下公式确定接收端相对于地面的方位角：

至此，获得了照明光源接收端在室内环境下的三维位置坐标和方向信息，完成了接收端的定位和定向。

具体实施时，接收端11可以为智能终端，在智能终端中设置有图像探测器、所述图像识别模块和所述定位模块。其中，图像探测器可以为智能终端中的摄像头。

本实用新型实施例提供的基于照明光源的室内定位系统，仅需使用图像探测器就可以完成接收端的三维定位和定向，无需额外的角度探测器提供角度信息，系统硬件更加简单，降低了硬件成本；而且，本实用新型实施例中，利用成像方法确定接收端的方位角，方向测量精度高于角度传感器，而且不会产生累积误差，提高了定位精度。另外，由于接收端仅需采集单个照明光源的光信号即可完成定位，定位小区更加独立，对室内照明光源分布密度要求低，适用范围广；接收端图像探测器可以采用智能手机等个人移动终端上集成的图像探测器，不需要附加额外硬件，适用性强。

基于相同的技术构思，本实用新型实施例还提供了一种接收端实施的基于照明光源的室内定位方法，如图3所示，可以包括以下步骤：

S31、采集照明光源图像。

其中，所述照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像。

S32、根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。

S33、根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标。

S34、根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，具体包括：

对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；

从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素坐标和特征点图像的像素坐标，按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标包括：

其中：

(x_i，y_i)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点图像的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；

(x′_i，y′_i)表示照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；

(x，y)表示照明光源图像中心像素坐标；

u_x和u_y分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。

在一种可能的实施方式中，不同滤光片的波段不同；

确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，具体包括：

对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征；

根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述照明光源图像中的光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。

在一种可能的实施方式中，所述方法，还包括：

根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定所述接收端相对于地面的方位角。

在一种可能的实施方式中，根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：

其中：

Θ表示所述照明光源的接收端相对于地面的方位角；

(x_im，y_im)和(x_in，y_in)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；

(x′_im，y′_im)和(x′_in,y′_in)为(x_im，y_im)和(x_in，y_in)对应的两个滤光片的投影中心坐标。

基于相同的技术构思，本实用新型实施例还提供了一种基于可见光的室内定位装置，如图4所示，可以包括：

图像采集单元41，用于采集照明光源图像，其中，所述照明光源部分表面覆盖有多个滤光片，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；

第一确定单元42，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；

第二确定单元43，用于根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；

第三确定单元44，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数，确定照明光源接收端的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述第一确定单元，具体用于对所述照明光源图像进行识别，确定所述照明光源图像中各个滤光片形成的特征点图像的颜色组合；从存储的滤光片颜色组合与照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标之间的对应关系中，查找确定出的颜色组合对应的照明光源及其覆盖的各滤光片的位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述第二确定单元，具体用于根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素坐标和特征点图像的像素坐标，按照以下公式确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标包括：

其中：

(x_i，y_i)表示光斑图像的像素中心坐标或者特征点图像的像素中心坐标，i为大于等于0的整数；

(x′_i,y′_i)表示照明光源的投影中心坐标或者滤光片的投影中心坐标；

(x,y)表示照明光源图像中心像素坐标；

u_x和u_y分别表示照明光源图像中单个像素在宽度和高度方向上的尺寸。

在一种可能的实施方式中，不同滤光片的波段不同；

所述第一确定单元，具体用于对采集的照明光源图像进行彩色空间变换并提取颜色特征；根据光斑图像和特征点图像的不同颜色特征，确定所述照明光源图像中的光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标。

在一种可能的实施方式中，所述第三确定单元，还用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，确定所述接收端相对于地面的方位角。

在一种可能的实施方式中，所述第三确定单元，具体用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其对应的特征点的投影中心坐标，按照以下公式确定所述接收端相对于地面的方位角：

其中：

Θ表示所述照明光源的接收端相对于地面的方位角；

(x_im,y_im)和(x_in,y_in)为覆盖于所述照明光源部分表面的任两个滤光片的二维位置坐标；

(x′_im,y′_im)和(x′_in,y′_in)为(x_im，y_im)和(x_in，y_in)对应的两个滤光片的投影中心坐标。

通过具体实施方式的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

Claims (5)

1.一种基于可见光的室内定位系统，其特征在于，包括接收端和至少一个发射端，所述发射端包括照明光源和覆盖于所述照明光源部分表面的多个滤光片，所述接收端包括图像探测器、图像识别模块和定位模块，其中：

所述照明光源，用于提供定位光信号；

所述图像探测器，用于采集照明光源图像，所述照明光源图像中包含有所述照明光源形成的光斑图像和所述照明光源通过所述滤光片形成的特征点图像；

所述图像识别模块，用于根据采集的照明光源图像，分别确定照明光源及其表面覆盖的各滤光片的位置坐标，以及确定所述光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标；根据采集的照明光源图像中单个像素尺寸以及光斑图像的像素中心坐标和特征点图像的像素中心坐标，确定所述照明光源的投影中心坐标和所述滤光片的投影中心坐标；

所述定位模块，用于根据所述照明光源的位置坐标及其投影中心坐标、各滤光片的位置坐标及其投影中心坐标和所述图像探测器的成像参数确定所述接收端的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，不同滤光片的波段不同。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射端还包括电源和驱动电路，其中，所述电源、所述驱动电路和所述照明光源依次连接，用于为所述照明光源供电。

4.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述接收端包括智能终端，所述智能终端中设置有所述图像探测器、所述图像识别模块和所述定位模块。

5.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述图像探测器的成像参数包括采集照明光源图像时的焦距。

Images