CN110726971B - 可见光定位方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种可见光定位方法、装置、终端及存储介质，属于可见光定位领域。所述方法用于设置有摄像头的终端，摄像头包括镜头和图像传感器，所述方法包括：获取目标图像，目标图像是对目标发光二极管LED锚点进行拍摄得到的图像；根据目标图像中的目标LED影像，确定目标LED锚点与终端之间的目标距离，目标LED影像是目标LED锚点在目标图像中的影像；根据目标LED影像在图像传感器上的成像位置，确定目标LED锚点与终端之间的目标到达角度AOA；根据目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标。

Description

可见光定位方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及可见光定位领域，特别涉及一种可见光定位方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

随着室内定位技术的不断发展，实现室内定位的技术手段也不断丰富起来，其中，广泛使用的定位系统包括基于射频(Radio Frequency，RF)技术和可见光定位(VisibleLight Positioning，VLP)技术的室内定位系统。

在上述各个室内定位系统中，基于RF技术的室内定位系统，如终端使用无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)和蓝牙进行室内定位，通常需要在室内部署较多的接入点或其他相关设备，使得基于射频技术的室内定位系统实施成本较高，尤其不利于大空间范围的室内定位系统的设计，且基于RF技术的室内定位系统，终端设备在室内环境中易受到其它射频信号的干扰；对于基于VLP技术的室内定位系统而言，相关技术中，实现终端设备的室内可见光定位需要基于设置多个锚点，不仅使得安装设备成本较大，也增大了终端设备的相关计算难度。

发明内容

本申请实施例提供了一种可见光定位方法、装置、终端及存储介质。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种可见光定位方法，所述方法用于设置有摄像头的终端，所述摄像头包括镜头和图像传感器，所述方法包括：

获取目标图像，所述目标图像是对目标发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)锚点进行拍摄得到的图像；

根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，所述目标LED影像是所述目标LED锚点在所述目标图像中的影像；

根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标到达角度(Angle Of Arrival，AOA)；

根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标。

另一方面，本申请实施例提供了一种可见光定位装置，所述装置用于设置有摄像头的终端，所述摄像头包括镜头和图像传感器，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取目标图像，所述目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像；

距离确定模块，用于根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，所述目标LED影像是所述目标LED锚点在所述目标图像中的影像；

参数确定模块，用于根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标AOA；

坐标确定模块，用于根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标。

另一方面，本申请实施例提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被所述处理器执行以实现如上述方面的可见光定位方法。

另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如上述方面的可见光定位方法。

另一方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上述方面的可见光定位方法。

采用本申请实施例提供的可见光定位方法，利用终端自带的图像传感器作为基于LED灯的可见光定位过程中的接收器，其中，终端拍摄并获取目标图像后，通过计算目标LED锚点与终端之间的目标距离和目标AOA来确定终端在室内的实时坐标；相较于通过多个LED锚点或基于光电二极管(Photo Diode，PD)的可见光定位方法，本申请实施例中在克服终端内未设置PD的基础上，能够仅根据一个目标LED锚点实现终端的室内定位，在降低室内可见光技术成本的基础上，减轻了终端设备的运算压力。

附图说明

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的室内定位场景的示意图；

图2示出了本申请一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图；

图3示出了本申请另一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图；

图4示出了目标LED锚点与终端设备的坐标关系图；

图5示出了本申请另一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图；

图6示出了摄像头成像的原理图；

图7示出了本申请另一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图；

图8示出了本申请一个实施例提供的可见光定位装置的结构框图；

图9示出了本申请一个示例性实施例提供的终端的结构方框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例提供的可见光定位方法应用于设置有摄像头的终端，且终端的摄像头包括镜头和图像传感器，该终端可以是智能手机、平板电脑或可穿戴式设备等等，且该图像传感器可以是互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器、电荷耦合元件(Charged Coupled Device，CCD)图像传感器或其他类型的图像传感器，本申请实施例并不对图像传感器的具体类型进行限定。为了方便表述，下述各个实施例以图像传感器为CMOS图像传感器为例进行示意性说明，但并不对此构成限定。

示意性的，如图1所示的场景中，终端110处于室内场景中，终端设置有摄像头，且该摄像头包括镜头和图像传感器。在图1所示的室内场景下，终端110的周围设置有多个LED灯(一号LED灯120、二号LED灯121和三号LED灯122)。在相关技术中，需要多个LED灯作为终端110的锚点以实现终端110的室内定位。而在本申请各个实施例中，将终端110内的图像传感器作为接收器，可实现通过一个LED锚点进行终端110的室内定位。

在一种可能的实施方式中，设置一号LED灯120为终端110的锚点。终端110获取对一号LED灯120拍摄后的目标图像，根据该目标图像的图像信息确定出锚点与终端内接收器的距离信息与角度信息，从而根据距离信息、角度信息以及锚点的对应坐标确定出终端110在该室内环境下的位置坐标，从而实现了本申请基于一个LED灯锚点的室内可见光定位方案。

请参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图。本实施例以该方法应用于图1所示的终端来举例说明，该方法包括：

步骤201，获取目标图像，目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像。

室内的可见光定位(VLP)技术是通过室内环境中的LED灯实现的，灯光发出高频闪烁信号，并通过PD作为接收端进行信号的接收；此外，还可以通过图像传感器进行信号的接收，并利用图像处理的方法进行数据的获取。而在本申请各个实施例中，未安装有PD的终端设备也能够实现基于VLP技术的室内定位。

在一种可能的实施方式中，终端设备利用自带的摄像头进行LED灯光信号的接收，其中，终端通过摄像头内的CMOS图像传感器作为LED灯(锚点)的接收器，由于基于图像传感器的接收器在可见光定位过程中是利用图像处理方法进行数据获取的，因此，当终端从室内多个LED灯中确定出目标LED锚点后，终端通过摄像头获取该目标LED锚点的目标图像，即目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像，其中，该目标LED锚点可以是成像最清晰的LED锚点。

步骤202，根据目标图像中的目标LED影像，确定目标LED锚点与终端之间的目标距离，目标LED影像是目标LED锚点在目标图像中的影像。

实际上，终端通过摄像头对目标LED锚点进行拍摄并获取目标图像的过程中，在获取目标LED具体图像的基础上会将目标LED锚点周围的环境也拍摄下来，因此，为了提高数据获取的精准性，在获取到目标图像后，根据不包含周围环境的目标图像确定目标LED锚点与终端之间的目标距离。在本申请各个实施例中，将不包含周围环境的目标图像定义为目标LED影像，目标LED影像是目标LED锚点在目标图像中的影像。

步骤203，根据目标LED影像在图像传感器上的成像位置，确定目标LED锚点与终端之间的目标AOA。

在一种可能的实施方式中，在确定终端坐标的过程中，除了计算目标LED锚点与终端之间的目标距离之外，终端根据目标LED影像在CMOS图像传感器上的成像位置，确定目标LED锚点与终端之间的目标AOA。

其中，AOA是一种用于表示信号到达角度的参数。在本申请各个实施例中，通过计算AOA能够确定目标LED锚点与终端之间的角度位置关系。

在一种可能的实施方式中，终端通过CMOS图像传感器获取目标LED锚点灯光信号的到达方向，根据目标LED影像在CMOS图像传感器上的成像位置，计算成像位置处灯光信号的到达角度，即确定目标LED锚点与终端之间的目标AOA。

其中，步骤202中计算目标LED锚点与终端之间的目标距离与步骤203中计算目标LED锚点与终端之间的目标AOA是最终确定终端坐标的过程量，且本申请各个实施例中，步骤202与步骤203的执行顺序不作限定。

步骤204，根据目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标。

在二维坐标系中，已知两个点的坐标，能够计算出该两点之间的距离，若已知一个点的坐标与两点的距离是无法计算出另一个点的坐标的，还需要获取两点之间的相对角度；同样的，在三维坐标系中，如本申请各个实施例中，目标LED锚点是在室内固定位置不变的，因此目标LED锚点的坐标是已知的，通过步骤202能够确定目标LED锚点与终端之间的距离，为了计算终端在室内的坐标，基于上述阐述，还需要获取目标LED锚点与终端之间的相对角度，即步骤203中的目标AOA，最终，能够实现终端室内坐标的确定。

概括来说，在一种可能的实施方式中，终端根据目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标。

综上所述，采用本申请实施例提供的可见光定位方法，利用终端自带的图像传感器作为基于LED灯的可见光定位过程中的接收器，其中，终端拍摄并获取目标图像后，通过计算目标LED锚点与终端之间的目标距离和目标AOA来确定终端在室内的实时坐标；相较于通过多个LED锚点或基于PD的可见光定位方法，本申请实施例中在克服终端内未设置PD的基础上，能够仅根据一个目标LED锚点实现终端的室内定位，在降低室内可见光技术成本的基础上，还减轻了终端设备的运算压力。

请参考图3，其示出了本申请一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图。本实施例以该方法应用于图1所示的终端来举例说明，该方法包括：

步骤301，获取目标图像，目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像。

本步骤的具体实施方式请参考步骤201，本申请实施例在此不再赘述。

步骤302，对目标图像进行背景虚化处理，确定目标LED影像的目标影像范围，背景虚化处理用于对除目标LED影像外的影像进行虚化。

在上述实施例中，说明了终端在获取目标LED具体图像的基础上会将目标LED锚点周围的环境也拍摄下来，为了将目标图像中无关于目标LED影像的影像去除，在一种可能的实施方式中，终端对目标图像进行背景虚化处理，即对除目标LED影像外的影像进行虚化，从而在将背景进行虚化的基础上确定出目标LED影像的目标影像范围。

在一种可能的实施方式中，步骤303和步骤304用于执行计算目标距离的步骤。

步骤303，通过图像传感器获取目标影像范围内的目标光接收强度。

对于基于VLP技术的室内定位过程而言，确定终端与目标LED锚点之间的距离与终端内CMOS图像传感器的光接收强度有关。在一种可能的实施方式中，本申请中通过终端的CMOS图像传感器获取目标影像范围内的目标光接收强度。

步骤304，根据目标光接收强度确定目标LED锚点与终端之间的目标距离。

不同目标距离下目标光接收强度是不同的，即终端的光接收强度与终端和目标LED锚点之间的距离有关，因此在一种可能的实施方式中，通过一参考距离下的光接收强度来计算不同距离下终端处的光接收强度，从而确定目标LED锚点与终端之间的目标距离。

可选的，步骤304包括如下内容。

内容一、获取参考光接收强度，参考光接收强度是参考距离下终端处的光接收强度。

对于室内环境而言，目标LED锚点的位置是固定的，因此，目标LED锚点在基于不同距离终端处的光接收功率是存在一定规律的。

在一种可能的实施方式中，终端设置一参考距离，该参考距离的终端处的光接收强度为参考光接收强度，终端根据参考光接收强度与目标光接收强度之间的规律来确定目标LED锚点与终端之间的目标距离。

为了方便计算，在本申请各个实施例中，将参考距离设置为1米，终端获取基于该参考距离的参考光接收强度。

内容二、根据参考光接收强度、目标光接收强度和参考距离，确定目标距离，目标距离与目标光接收强度呈负相关关系。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例根据公式1来确定目标距离。

其中，Pstd是参考距离为1米处的参考光接收强度，P是目标距离r处的目标光接收强度，其中，目标距离r与目标光接收强度P呈负相关关系。

通过上述实施例可知，在确定终端室内坐标的过程中，不仅要确定目标距离，还需要确定目标AOA，可选的，在本申请实施例中，确定目标AOA的过程包括步骤305至步骤307。

步骤305，确定目标LED影像的圆心在图像传感器上的成像坐标。

根据目标LED锚点的灯光特性，目标LED影像为圆形影像。由于室内定位是基于三维空间的，则坐标为三维坐标。可选的，将目标LED影像的圆心在CMOS图像传感器上的成像坐标设置为(x’，y’，z’)。

在一种可能的实施方式中，先确定基于二维平面的坐标(x’，y’)。当目标LED锚点的光信号投射至终端内的CMOS图像传感器时，CMOS图像传感器根据二维平面处的投射点可直接确定出二维坐标(x’，y’)；进一步的，z’的数值为摄像头中棱镜与CMOS图像传感器之间的距离。因此，对于终端来说，成像坐标(x’，y’，z’)是已知量。

步骤306，根据成像坐标确定目标LED锚点与终端之间的目标方位角和目标极角。

可以看出，CMOS图像传感器能够直接通过二维平面处的投射点确定出成像坐标的二维坐标(x’，y’)，摄像头中棱镜与CMOS图像传感器之间的距离是一个固定距离，即z’是固定值，因此对于终端来说，成像坐标(x’，y’，z’)是已知量。

在一种可能的实施方式中，根据终端内已知的成像坐标，通过三角几何原理可直接确定目标LED锚点与终端之间的目标方位角和目标极角。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例根据公式2来确定目标LED锚点与终端之间的目标方位角，相应的，根据公式3来确定目标LED锚点与终端之间的目标极角。

其中，φ为目标LED锚点与终端之间的目标方位角。

其中，θ为目标LED锚点与终端之间的目标极角。

步骤307，将目标方位角和目标极角确定为目标AOA。

在本申请各个实施例中，AOA包括方位角和极角。因此，根据步骤305与步骤306的内容确定出目标方位角和目标极角之后，将目标方位角和目标极角确定为目标AOA。

步骤308，根据目标距离和目标AOA，确定目标LED锚点与终端之间的相对坐标。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例根据公式4至公式6来确定目标LED锚点与终端之间的相对坐标，其中，相对坐标表示为(x，y，z)。

x＝rsinθcosφ (公式4)

y＝rsinθsinφ (公式5)

z＝rcosθ (公式6)

其中，相对坐标表示为(x，y，z)，r为由公式1确定的目标距离，φ为由公式2确定的目标方位角，θ为由公式3确定的目标极角。

可选的，步骤303和步骤304用于计算目标距离，步骤305至步骤307用于计算目标AOA。本申请实施例中对计算目标距离与计算目标AOA的执行顺序不作限定，即步骤302之后先执行步骤303和步骤304还是先执行步骤305至步骤307不作限定，或者，终端内可实现目标距离与目标AOA的同步计算。

步骤309，根据相对坐标和目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标。

实际上，相对坐标是以目标LED锚点为参照点进行计算的，如将目标LED锚点的参照坐标设置为原点(0，0，0)，则终端的实时坐标即为相对坐标(x，y，z)；而计算终端的相对坐标是为了得到终端的实时坐标(即绝对坐标)，即仍需要通过目标LED锚点对应的目标坐标(即绝对坐标)与终端的相对坐标确定出终端的实时坐标。

在一种可能的实施方式中，目标LED锚点对应的目标坐标为(m，n，p)，则根据本申请实施例计算出的终端的相对坐标，最终确定出终端的实时坐标为(m+x，n+y，p+z)。

可选的，目标LED锚点对应的目标坐标可以根据室内环境的整体空间进行设置；此外，目标LED锚点对应的目标坐标也可以是基于经纬度信息确定出的坐标，则目标坐标中m与n分别为目标LED锚点对应的经度与纬度，p为目标LED锚点相对于地面的垂直距离(实际上p是一个固定值，则目标LED锚点对应的目标坐标可以只用m与n进行表示，即二维坐标的表示)。

示意性的，如图4所示，其示出了目标LED锚点与终端设备的坐标关系图，在一种可能的实施方式中，上述各个公式基于图4所示的空间坐标关系进行表示。

如图4所示，点A为目标LED锚点，点B处所表示的坐标为目标LED锚点与终端之间的相对坐标,点C处所表示的坐标为目标LED影像的圆心在CMOS图像传感器上的成像坐标；目标距离r、目标LED锚点A与终端400之间的目标极角θ、目标LED锚点A与终端400之间的目标方位角φ也分别在图4中标记出了；显然基于图4所示的三维空间，上述公式1至公式6可以通过基于三维空间的三角几何关系推导出。

此外，目标LED锚点的光信号透视至棱镜表面，最终在CMOS图像传感器生成目标影像，CMOS图像传感器能够直接通过二维平面处的投射点C确定出成像坐标的二维坐标(x’，y’)。相对坐标(x，y，z)的确定与成像坐标是相关联的，可选的，在本申请实施例中，目标LED锚点的参照坐标设置为原点(0，0，0)，则如图4所示，在确定成像坐标的过程中，将目标LED锚点光信号透视时与棱镜表面的节点的坐标也确定为(0，0，0)。

综上所述，采用本申请实施例提供的可见光定位方法，终端在获取到目标图像之后，对目标图像进行背景虚化处理，以消除背景环境对目标LED影像的影响，提高了终端获取目标影像的精确度；进一步的，在获取目标影像范围后，终端根据目标光接收强度确定目标LED锚点与终端之间的目标距离，可选的，终端根据目标LED影像的圆心在图像传感器上的成像坐标确定目标LED锚点与终端之间的目标方位角和目标极角，其中，目标方位角和目标极角即为目标AOA，通过计算目标距离与目标AOA的计算能够精确地确定出目标LED锚点与终端之间的相对坐标；此外，本申请实施例中，通过上述计算确定的是目标LED锚点与终端之间的相对坐标，则无论目标LED锚点对应的目标坐标是任何值，都可通过相对坐标快速计算出终端在室内环境下的实时坐标，从而简少了终端的运算压力。

在一种可能的实施方式中，在对目标图像进行背景虚化处理并确定目标LED影像的目标影像范围的过程中，由于目标LED影像为圆形影像，因此目标LED影像的目标影像范围实际上与目标LED影像的直径相关，在一种可能的实施方式中，终端根据目标LED影像的直径来确定目标LED影像的目标影像范围。

请参考图5，其示出了本申请一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图，本实施例以该方法应用于图1所示的终端来举例说明。

可选的，所述步骤302之后还包括步骤501至503。

步骤501，根据目标距离、镜头焦距、标准物距和镜头常量，计算目标LED影像的预测直径，标准物距是焦点位于图像传感器时物体与镜头之间的物距。

示意性的，如图6所示，其示出了摄像头成像的原理图。目标LED锚点600和CMOS图像传感器620分别位于棱镜610的两侧。CMOS图像传感器620与棱镜610之间的距离为f1，且该距离f1即为成像坐标中z’参数的绝对值；S1是目标LED锚点600正确聚焦在CMOS图像传感器620上时目标LED锚点600与棱镜610之间的距离，即目标LED锚点600位于图6中的B点位置处，相应的，E点即为目标LED锚点600正确聚焦在CMOS图像传感器620上时的焦点，对应的折线图用L1表示。

由于终端在室内环境下处于非静止状态，因此，目标LED锚点600与棱镜610之间的距离是不固定的。如图中所示的折线L2，折线L2交织的点即为焦点F，焦点F与棱镜610之间的距离f是焦点与棱镜610之间的最小距离，即f为棱镜610的焦距。

当终端远离目标LED锚点600(即目标LED锚点600远离棱镜610)时，焦点位于焦点F和图像传感器之间，如图中所示的折线L3，S2是目标LED锚点600聚焦在D点时目标LED锚点600与棱镜610之间的距离，即目标LED锚点600位于图6中的A点位置处，此时CMOS图像传感器620上的目标LED影像为直径为c的圆。

在一种可能的实施方式中，当目标LED锚点600位于图6中的A点位置处时，圆的直径c可以由下面的公式7表示。

其中N是与棱镜有关的常量，当棱镜在完成制造时，N也随之确定，如N为已知常量1.2。

在本申请实施例中，目标距离用公式7中的S2表示，镜头焦距用公式7中的f表示，标准物距用公式7中的S1表示，镜头常量用公式7中的N表示。在一种可能的实施方式中，基于公式7，即根据目标距离S2、镜头焦距f、标准物距S1和镜头常量N来计算目标LED影像的预测直径c，标准物距S1是焦点E位于CMOS图像传感器620时目标LED锚点600与棱镜610之间的物距。

在实际的终端室内定位过程中，CMOS图像传感器能够在获取目标图像后，基于自身的图像处理能力从目标图像中确定出一目标LED影像(与基于背景虚化处理后的目标LED影像不同)，并获取该目标LED影像的直径，记为实际直径(基于公式7计算出来的直径c记为预测直径)。

在一种可能的实施方式中，终端基于两种不同的直径确定方法，并通过比较实际直径与预测直径的差值，来控制终端的室内定位过程。

步骤502，若预测直径与目标LED影像的实际直径的差值小于差值阈值，则执行根据目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标的步骤。

若预测直径与目标LED影像的实际直径的差值小于差值阈值，表明终端基于两种不同的直径确定方法确定出的各个直径之间的误差相差不大，即后续确定目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标的过程中能够有精确的保障。因此，在一种可能的实施方式中，终端则继续执行根据目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标，确定终端的实时坐标的步骤。

步骤503，若预测直径与目标LED影像的实际直径的差值大于差值阈值，则重新执行对目标图像进行背景虚化处理，确定目标LED影像的目标影像范围的步骤。

若预测直径与目标LED影像的实际直径的差值大于差值阈值，表明终端基于两种不同的直径确定方法确定出的各个直径之间的误差相差较大，显然会影响后续目标距离、目标AOA以及目标LED锚点对应的目标坐标的确定。因此，在一种可能的实施方式中，终端重新执行对目标图像进行背景虚化处理，确定目标LED影像的目标影像范围的步骤。

综上所述，采用本申请实施例提供的可见光定位方法，终端基于公式7确定出目标LED影像的预测直径，同时基于图像传感器自身的图像处理能力确定出目标LED影像的实际直径，并通过比较实际直径与预测直径的差值，来控制终端的室内定位过程；通过本申请实施的方法，能够在终端室内定位的过程中，保障后续参数确定的精确性，进一步提高终端基于可见光技术的室内定位的准确性。

本申请各个实施例中，实现了终端基于单个目标LED锚点的室内定位。为了减小由单个目标LED锚点定位产生的误差，在一种可能的实施方式中，目标图像中还包括至少一个辅助LED锚点的辅助LED锚点影像。

请参考图7，其示出了本申请一个示例性实施例示出的可见光定位方法的流程图，该方法包括：

步骤701，根据辅助LED锚点影像以及辅助LED锚点的辅助坐标，确定终端的辅助坐标。

在一种可能的实施方式中，本步骤包括如下内容。

内容一、终端获取辅助LED锚点影像，辅助LED锚点影像是对辅助LED锚点进行拍摄得到的图像。

内容二、根据辅助LED锚点图像中的辅助LED锚点影像，确定辅助LED锚点与终端之间的辅助距离，辅助LED影像是辅助LED锚点在辅助图像中的影像。

内容三、根据辅助LED影像在图像传感器上的成像位置，确定辅助LED锚点与终端之间的辅助AOA。

内容四、根据辅助距离、辅助AOA以及辅助LED锚点对应的辅助坐标，确定终端的辅助坐标。

在确定终端的辅助坐标的过程中，辅助距离与辅助AOA的计算方法与上述各个实施例中计算终端的目标距离与目标AOA一致，本申请实施例在此不再赘述。

步骤702，根据辅助坐标对实时坐标进行坐标修正。

可选的，当辅助坐标与上述各个实施例确定出的实时坐标差值较小，则表明实时坐标是贴近终端在室内的真实坐标的。为了进一步提高实时坐标的准确度，在辅助坐标与实时坐标差值较小时，根据辅助坐标对实时坐标进行坐标修正，如将辅助坐标与实时坐标的平均坐标确定为最终的终端的实时坐标。

若辅助坐标与实时坐标差值较大时，则终端重新获取目标图像，并执行相应的后续的步骤。

此外，当终端所处室内环境较大时，在一种可能的实施方式中，终端根据与各个LED锚点的距离从多个辅助LED锚点中确定出距离较近的LED锚点，并将之确定为目标LED锚点。

综上所述，采用本申请实施例提供的可见光定位方法，目标图像中还包括至少一个辅助LED锚点的辅助LED锚点影像，终端确定辅助坐标，并根据辅助坐标对实时坐标进行坐标修正，以减小由单个目标LED锚点定位产生的误差，从而提高终端室内定位的精度；此外，终端根据与各个LED锚点的距离从多个辅助LED锚点中确定出距离较近的LED锚点，以避免因为目标LED锚点距离太远而无法准确定位的问题。

请参考图8，其示出了本申请一个实施例提供的可见光定位装置的结构框图，所述装置用于设置有摄像头的终端，所述摄像头包括镜头和图像传感器，所述装置包括：

图像获取模块801，用于获取目标图像，所述目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像；

距离确定模块802，用于根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，所述目标LED影像是所述目标LED锚点在所述目标图像中的影像；

参数确定模块803，用于根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标AOA；

坐标确定模块804，用于根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标。

可选的。所述距离确定模块802，包括：

背景虚化子模块，用于对所述目标图像进行背景虚化处理，确定所述目标LED影像的目标影像范围，所述背景虚化处理用于对除所述目标LED影像外的影像进行虚化；

第一获取子模块，用于通过所述图像传感器获取所述目标影像范围内的目标光接收强度；

目标距离子模块，用于根据所述目标光接收强度确定所述目标LED锚点与所述终端之间的所述目标距离。

可选的，目标距离子模块，用于获取参考光接收强度，所述参考光接收强度是参考距离下所述终端处的光接收强度；

根据所述参考光接收强度、所述目标光接收强度和所述参考距离，确定所述目标距离，所述目标距离与所述目标光接收强度呈负相关关系。

可选的，所述目标LED影像为圆形影像；

可选的，所述参数确定模块803，包括：

成像坐标确定子模块，用于确定所述目标LED影像的圆心在所述图像传感器上的成像坐标；

角度确定子模块，用于根据所述成像坐标确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标方位角和目标极角；

目标AOA确定子模块，用于将所述目标方位角和所述目标极角确定为所述目标AOA。

可选的，所述目标LED影像为圆形影像；

可选的，所述装置还包括：

预测直径计算模块，用于根据所述目标距离、镜头焦距、标准物距和镜头常量，计算所述目标LED影像的预测直径，所述标准物距是焦点位于所述图像传感器时物体与镜头之间的物距；

第一执行模块，用于若所述预测直径与所述目标LED影像的实际直径的差值小于差值阈值，则执行所述根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标的步骤；

第二执行模块，用于若所述预测直径与所述目标LED影像的实际直径的差值大于差值阈值，则重新执行所述对所述目标图像进行背景虚化处理，确定所述目标LED影像的目标影像范围的步骤。

可选的，所述坐标确定模块804，包括：

相对坐标确定子模块，用于根据所述目标距离和所述目标AOA，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的相对坐标；

实时坐标确定子模块，用于根据所述相对坐标和所述目标LED锚点对应的所述目标坐标，确定所述终端的所述实时坐标。

可选的，所述目标图像中还包括至少一个辅助LED锚点的辅助LED锚点影像；

可选的，所述装置还包括：

辅助坐标确定模块804，用于根据所述辅助LED锚点影像以及所述辅助LED锚点的辅助坐标，确定所述终端的辅助坐标；

坐标修正模块，用于根据所述辅助坐标对所述实时坐标进行坐标修正。

请参考图9，其示出了本申请一个示例性实施例提供的终端900的结构方框图。该终端900可以是智能手机、平板电脑、电子书、便携式个人计算机等安装并运行有应用程序的电子设备。本申请中的终端900可以包括一个或多个如下部件：处理器910、存储器920和屏幕930。

处理器910可以包括一个或者多个处理核心。处理器910利用各种接口和线路连接整个终端900内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器920内的数据，执行终端900的各种功能和处理数据。可选地，处理器910可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器910可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责屏幕930所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器910中，单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器920可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选地，该存储器920包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器920可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器920可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等，该操作系统可以是安卓(Android)系统(包括基于Android系统深度开发的系统)、苹果公司开发的IOS系统(包括基于IOS系统深度开发的系统)或其它系统。存储数据区还可以存储终端1000在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

屏幕930可以为触摸显示屏，该触摸显示屏用于接收用户使用手指、触摸笔等任何适合的物体在其上或附近的触摸操作，以及显示各个应用程序的用户界面。触摸显示屏通常设置在终端900的前面板。触摸显示屏可被设计成为全面屏、曲面屏或异型屏。触摸显示屏还可被设计成为全面屏与曲面屏的结合，异型屏与曲面屏的结合，本申请实施例对此不加以限定。

本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的可见光定位方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的可见光定位方法。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可见光定位方法，其特征在于，所述方法用于设置有摄像头的终端，所述摄像头包括镜头和图像传感器，所述方法包括：

获取目标图像，所述目标图像是对目标发光二极管LED锚点进行拍摄得到的图像；

根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，所述目标LED影像是所述目标LED锚点在所述目标图像中的影像，所述目标LED影像为圆形影像；

根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标到达角度AOA；

根据所述目标距离、镜头焦距、标准物距和镜头常量，计算所述目标LED影像的预测直径，所述标准物距是焦点位于所述图像传感器时物体与镜头之间的物距；

若所述预测直径与所述目标LED影像的实际直径的差值小于差值阈值，根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，包括：

对所述目标图像进行背景虚化处理，确定所述目标LED影像的目标影像范围，所述背景虚化处理用于对除所述目标LED影像外的影像进行虚化；

通过所述图像传感器获取所述目标影像范围内的目标光接收强度；

根据所述目标光接收强度确定所述目标LED锚点与所述终端之间的所述目标距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标光接收强度确定所述目标LED锚点与所述终端之间的所述目标距离，包括：

获取参考光接收强度，所述参考光接收强度是参考距离下所述终端处的光接收强度；

根据所述参考光接收强度、所述目标光接收强度和所述参考距离，确定所述目标距离，所述目标距离与所述目标光接收强度呈负相关关系。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标LED影像为圆形影像；

所述根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标AOA，包括：

确定所述目标LED影像的圆心在所述图像传感器上的成像坐标；

根据所述成像坐标确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标方位角和目标极角；

将所述目标方位角和所述目标极角确定为所述目标AOA。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标LED影像的预测直径后，所述方法还包括：

若所述预测直径与所述目标LED影像的所述实际直径的差值大于差值阈值，则重新执行所述对所述目标图像进行背景虚化处理，确定所述目标LED影像的目标影像范围的步骤。

6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标，包括：

根据所述目标距离和所述目标AOA，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的相对坐标；

根据所述相对坐标和所述目标LED锚点对应的所述目标坐标，确定所述终端的所述实时坐标。

7.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述目标图像中还包括至少一个辅助LED锚点的辅助LED锚点影像；

所述方法还包括：

根据所述辅助LED锚点影像以及所述辅助LED锚点的辅助坐标，确定所述终端的辅助坐标；

根据所述辅助坐标对所述实时坐标进行坐标修正。

8.一种可见光定位装置，其特征在于，所述装置用于设置有摄像头的终端，所述摄像头包括镜头和图像传感器，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取目标图像，所述目标图像是对目标LED锚点进行拍摄得到的图像；

距离确定模块，用于根据所述目标图像中的目标LED影像，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标距离，所述目标LED影像是所述目标LED锚点在所述目标图像中的影像，所述目标LED影像为圆形影像；

参数确定模块，用于根据所述目标LED影像在所述图像传感器上的成像位置，确定所述目标LED锚点与所述终端之间的目标AOA；

预测直径计算模块，用于根据所述目标距离、镜头焦距、标准物距和镜头常量，计算所述目标LED影像的预测直径，所述标准物距是焦点位于所述图像传感器时物体与镜头之间的物距；

坐标确定模块，用于若所述预测直径与所述目标LED影像的实际直径的差值小于差值阈值，根据所述目标距离、所述目标AOA以及所述目标LED锚点对应的目标坐标，确定所述终端的实时坐标。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被所述处理器执行以实现如权利要求1至7任一所述的可见光定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如权利要求1至7任一所述的可见光定位方法。

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