發(fā)布時間：2024-06-08 06:48

　　針對目前室內定位精度低及部署成本高的問題,提出了一種基于智能手機的可見光通信與改進的行人航跡推算(VLC/IPDR)粒子濾波融合室內定位方法。該方法首先對智能手機CMOS攝像頭拍攝的發(fā)光二極管(LED)光源圖像信息進行解碼,確定待定位點所屬的LED區(qū)域。然后根據光照度模型及手機陀螺儀獲得的方向角推算具體位置信息。最后將VLC獲取的位置坐標作為觀測值,將IPDR作為粒子濾波的狀態(tài)轉移方程,用粒子濾波將二者融合后進行聯合定位。實驗結果表明,在3 m×3 m×3 m的小空間、單光源條件下,該方法的平均定位誤差小于6 cm,在120 m與45 m垂直相交路徑上的多運動模式定位測試中,平均定位誤差小于0.2 m。

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【部分圖文】：

圖1定位方法的架構

研究表明,單一的定位方法無法同時滿足高穩(wěn)定性、高精度的要求,常用的方法是將不同的定位技術融合后進行聯合定位[11]。實驗融合了VLC與IPDR兩種定位技術,避免了VLC存在的定位不連續(xù)、定位期間需要同時檢測到多個光源及IPDR定位存在累積誤差,無法長時間使用的問題。具體結構框架如....

圖2LED圖像的采集方法

基于VLC技術的室內定位系統主要通過識別加載到燈具上的高頻信號或光照強度完成定位[12],已有研究中,通常需要同時檢測到多個光源才可以正確定位,且需要借助專門的光接收器,不利于VLC定位技術的推廣。本方法使用手機CMOS攝像頭拍攝并解析攜帶調制信息的LED光源圖像,從而獲取定位點....

圖3卷簾快門相機拍攝的圖像

因手機相機拍攝的幀率較低(小于60frame/s),根據奈奎斯特采樣定理,信號發(fā)射頻率需小于相機幀率的1/2(30frame/s)才能完整接收OOK信號。根據臨界閃爍原則(CFF)可知,人眼能察覺出低于50Hz的閃爍[13],如果開關信號的頻率在該范圍內,會影響LED作為照....

圖4室內VLC定位系統模型

式中,θ1/2為LED燈具的半功率角,手機接收端檢測到的光照強度為Ρr=Ι(θ)×AL2×Τs×G×cosmr(ω),???(3)

本文編號：3991618