可见光通信辅助的单灯源透视圆线定位算法

摘要

传统可见光定位算法通常需要多个灯源实现定位,限制了可见光定位的应用场景。针对这一挑战,提出了一种可见光通信辅助的单灯源透视圆线定位算法,实现单灯源下的高精度定位。首先,利用单个圆形发光二极管(LED)作为发送端,基于可见光通信将定位信息传输给接收端;然后,利用天花板平面上丰富的线特征和LED的圆形特征估计LED在相机坐标系中的朝向和坐标;最后,结合定位信息实现对接收端的位姿估计,解除了对惯性测量单元等辅助设备的依赖。所提算法可以在单灯源的场景下,接收端使用单个摄像头实现高精度的3D定位,且无需限制接收端的朝向。仿真结果表明,当LED半径为13cm时,使用所提算法可使95%以上仿真样本点的定位误差在10cm以内;实验结果表明,使用所提算法可使16个参考点的定位误差都在10cm以内。