可见光通信平板光源高精度视觉室内定位方法

基于可见光通信与矩形平板LED光源,提出一种室内视觉高精度定位方法,为室内移动机器人提供一种精度高、速度快、成本低的室内定位系统方案.该方法首先利用可见光通信技术获取LED光源的坐标信息,利用单个视觉传感器对矩形LED光源进行成像测量,同时使用IMU传感器记录成像测量的倾斜姿态角辅助单像空间后方交会解算;然后设计并仿真分析了4种单像空间后方交会算法在高精度倾斜姿态角辅助下定位误差随角点提取误差的变化情况,并研制了定位模块进行验证.测试结果表明,当采用800像素×600像素分辨率的图像和0.58 m×0.26 m的矩形平板LED光源时,定位模块可在2 m×2 m×2.5 m室内环境中实现cm级移动定位,并且定位频率大于30 Hz;在IMU姿态辅助下,定位模块可以实现优于5 cm的定位精度和优于1°的定向纠正;该方法还能为室内移动机器人提供厘米级定位导航服务.