【摘要】：隨著無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和移動終端的普及,基于位置服務(wù)的室內(nèi)定位技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景�；诳梢姽馔ㄐ�(VLC)的室內(nèi)定位技術(shù)可以利用照明LED燈具發(fā)射ID位置信息,定位終端通過光電檢測器件或攝像頭來實現(xiàn)室內(nèi)定位。該技術(shù)與其他室內(nèi)定位技術(shù)相比,具有定位精度高、無電磁干擾和綠色環(huán)保等優(yōu)點。本文探討了基于CMOS圖像傳感器的室內(nèi)VLC成像定位方法,針對其ID位置信息的識別、定位精度、定位實時性與定位魯棒性等問題展開研究,并通過構(gòu)建實驗平臺分別對所提出的算法進行了實驗驗證。本文的主要研究工作如下:1、設(shè)計基于VLC的LED-ID光條紋碼的調(diào)制與識別算法。傳統(tǒng)的可見光成像通信LED-ID識別方法存在燈具地址少、識別率低、距離短、抗干擾能力差等問題。本文提出了一種LED-ID光條紋碼調(diào)制與識別算法。通過調(diào)制編碼對圖像中所捕獲的LED-ID光條紋碼賦予一定的特征,采用圖像處理算法對LED-ID光條紋碼進行特征的提取,進而實現(xiàn)LED-ID的準(zhǔn)確識別,并對提出的算法進行了實驗驗證。2、設(shè)計基于雙燈的VLC高精度三維成像定位算法。針對VLC定位需要同時考慮精度與實時性的問題,本文提出了一種基于兩盞LED燈具的、高精度的VLC三維成像定位算法,同時該算法具備較好的實時性,并用實驗驗證了算法的有效性。3、設(shè)計基于VLC動態(tài)定位的移動終端跟蹤檢測算法。針對目前基于VLC室內(nèi)定位的研究大多數(shù)局限于靜態(tài)定位,且定位的魯棒性差(遮擋效應(yīng)、背景干擾、定位終端的變速)等問題,本文提出一種基于改進Camshift-Kalman的VLC動態(tài)定位跟蹤檢測算法,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于像素強度的LED像素區(qū)域的檢測方法,在保證實時性和精度不受影響的同時,提高了VLC定位系統(tǒng)的魯棒性,并通過實驗進行了驗證。最后,搭建基于VLC的移動機器人定位實驗平臺,對本文提出的LED-ID調(diào)制與識別算法、基于雙燈的VLC成像定位算法以及VLC動態(tài)定位跟蹤檢測算法進行了綜合性驗證。
【圖文】：

圖 1-1 頻譜資源示意圖信技術(shù)的應(yīng)用主要有以下四個領(lǐng)域：（i）智能家居、辦公室等場明的一體化；（ii）醫(yī)院、機場、核電站等對電磁敏感的特殊場信；（iii）智能交通以及室內(nèi)高精度定位系統(tǒng)；（iv）移動設(shè)備通信、顯示一體化。其中，，室內(nèi)定位技術(shù)成為近期 VLC 技術(shù)應(yīng)和企業(yè)在一定的理論基礎(chǔ)上研制出了可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)的產(chǎn)試用（如華策光通信的 Ubeacon 系統(tǒng)；ByteLight 的 LED 室內(nèi)美元 A 輪融資等）。本文的研究重點為基于可見光通信的室內(nèi)定位技術(shù)的概況系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem,GPS）是良好的戶外應(yīng)用導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)十分成熟，民用級定位精度可達(dá) 15 米以內(nèi)[7]，且在、船舶和飛機等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[8]。這在很大程度上激勵

ii）由于無線信號的空間分布不均勻，且穩(wěn)定性不波動性較強，進而限制了定位的精度；（iii）這些無omagnetic Interference, EMI)，一方面會受到其他無，另一方面對于類似于地下礦井、核電站等電磁敏無線射頻通信的室內(nèi)定位技術(shù)不同，可見光定位是基于室內(nèi) VLC 技術(shù)，利用照明用的 LED 燈具即需要傳輸?shù)奈恢眯畔⒕幾g成一段調(diào)制信號，用脈沖動電流上，通過利用室內(nèi)無處不在的 LED 光源作明區(qū)域，通過光電二極管（Photodiode,PD）或圖像解析出 LED 燈具發(fā)射的唯一身份識別（Identityrec信息在地圖數(shù)據(jù)庫中確定對應(yīng)的位置信息，完成定位實現(xiàn)的難易程度（如圖 1-2 所示）�？梢园l(fā)現(xiàn)，備潛力的室內(nèi)定位技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1;TP212

【參考文獻】

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本文編號：2588236