[发明专利]一种基于可见光的室内定位方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于可见光的室内定位方法及系统，其通过使用手机内置的光照传感器和惯性传感单元采集室内的光照强度信息和手机的相对运动信息，通过利用用户移动过程中捕捉到光照强度趋势的变化特性，再结合场景的地图来计算用户在场景中的相对位置。该方案可在以零布置成本和较少的人力，以较高的精度定位用户，其适用性强，可以广泛应用在各种场景中。

主权项

一种基于可见光的室内定位方法，其特征在于，该方法包括：实时探测在室内行走时的光照强度及相对运动信息；当某一时刻探测到的光照强度S大于阈值时，结合室内地图构建一个三维空间并初始化分布若干粒子来模拟用户的当前位置；再根据当前相对运动信息及光照强度模型计算每一粒子对应的光照强度，并与所述光照强度S相比较，根据比较结果确定每一粒子的权值；以所述初始化分布的若干粒子为圆心构建半径为行走过步长r‑R的圆环，在其中生成新的粒子来表示行走轨迹，并计算每一新粒子的权值；设置一权值门限，删除权值小于所述权值门限的粒子；根据预设的判断机制从剩余的粒子中找出与当前位置对应的粒子，从而实现室内定位；其中，所述根据当前相对运动信息及光照强度模型计算每一粒子对应的光照强度包括：将粒子的三维坐标及当前相对运动信息带入光照强度模型中进行计算，获得每一粒子对应的光照强度；具体的：每一粒子对应的光照强度受到4个光源的影响，根据每一粒子的三维坐标及当前相对运动信息计算每一光源相对于该粒子的辐射角φ，相对于该粒子平面光线的入射角θ，每一光源到该粒子的距离d；带入下述公式计算每一光源光照强度系数L0：La(1)...La(4)=p(1)p(2)p(3)p(4)............p(1)p(2)p(3)p(4)×L0(1)...L0(4);]]>再结合每一光源光照强度系数L0来计算每一粒子对应的光照强度La：La=Σi=1nL0(i)×p(i);]]>其中，i＝1，2，3，4；θ0与δ为常量；所述计算每一新粒子的权值包括：根据新粒子的三维坐标、当前相对运动信息及光照强度模型计算每一新粒子对应的光照强度，并与光照强度S相比较来确定理论权值；将该新粒子对应的理论权值与其父粒子的权值相乘，将相乘结果作为该新粒子的权值；所述根据预设的判断机制从剩余的粒子中找出与当前位置对应的粒子，从而实现室内定位包括：当剩余粒子所处的空间区域小于设定的最小区域阈值，则将该空间区域作为用户当前所处位置；当剩余粒子中某一粒子的权值大于预设值时，将该粒子的位置作为用户当前所处位置；当用户行走的距离超过最大行走距离时，将权重最高的粒子的位置作为用户当前所处位置。