發(fā)布時(shí)間：2024-06-08 06:48

　　針對(duì)目前室內(nèi)定位精度低及部署成本高的問(wèn)題,提出了一種基于智能手機(jī)的可見(jiàn)光通信與改進(jìn)的行人航跡推算(VLC/IPDR)粒子濾波融合室內(nèi)定位方法。該方法首先對(duì)智能手機(jī)CMOS攝像頭拍攝的發(fā)光二極管(LED)光源圖像信息進(jìn)行解碼,確定待定位點(diǎn)所屬的LED區(qū)域。然后根據(jù)光照度模型及手機(jī)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(biāo)作為觀測(cè)值,將IPDR作為粒子濾波的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程,用粒子濾波將二者融合后進(jìn)行聯(lián)合定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yùn)動(dòng)模式定位測(cè)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(gòu)

研究表明,單一的定位方法無(wú)法同時(shí)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(shù)融合后進(jìn)行聯(lián)合定位[11]。實(shí)驗(yàn)融合了VLC與IPDR兩種定位技術(shù),避免了VLC存在的定位不連續(xù)、定位期間需要同時(shí)檢測(cè)到多個(gè)光源及IPDR定位存在累積誤差,無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間使用的問(wèn)題。具體結(jié)構(gòu)框架如....

圖2LED圖像的采集方法

基于VLC技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)主要通過(guò)識(shí)別加載到燈具上的高頻信號(hào)或光照強(qiáng)度完成定位[12],已有研究中,通常需要同時(shí)檢測(cè)到多個(gè)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(shù)的推廣。本方法使用手機(jī)CMOS攝像頭拍攝并解析攜帶調(diào)制信息的LED光源圖像,從而獲取定位點(diǎn)....

圖3卷簾快門相機(jī)拍攝的圖像

因手機(jī)相機(jī)拍攝的幀率較低(小于60frame/s),根據(jù)奈奎斯特采樣定理,信號(hào)發(fā)射頻率需小于相機(jī)幀率的1/2(30frame/s)才能完整接收OOK信號(hào)。根據(jù)臨界閃爍原則(CFF)可知,人眼能察覺(jué)出低于50Hz的閃爍[13],如果開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率在該范圍內(nèi),會(huì)影響LED作為照....

圖4室內(nèi)VLC定位系統(tǒng)模型

式中,θ1/2為L(zhǎng)ED燈具的半功率角,手機(jī)接收端檢測(cè)到的光照強(qiáng)度為Ρr=Ι(θ)×AL2×Τs×G×cosmr(ω),???(3)

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