本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種室內(nèi)定位方法、裝置和移動(dòng)終端。

背景技術(shù)：

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，人們80％以上時(shí)間在室內(nèi)活動(dòng)，70％以上的通信量來自室內(nèi)，因此室內(nèi)定位導(dǎo)航的需求愈顯突出。

在傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)中，以GPS導(dǎo)航定位為代表的衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用，但是該系統(tǒng)僅局限于室外應(yīng)用，由于室內(nèi)屬于封閉式空間，導(dǎo)致所述GPS導(dǎo)航定位無法滿足室內(nèi)定位的需求。

雖然國內(nèi)外針對(duì)室內(nèi)定位已開展了大量研究，主要有基于可見光通信的室內(nèi)定位方法，但是該方法的定位對(duì)象是特征點(diǎn)光源，并不是直接對(duì)用戶進(jìn)行定位，因此其定位精準(zhǔn)度低。

因此如何提高室內(nèi)定位的精準(zhǔn)度，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于可見光成像的室內(nèi)定位方法、裝置和移動(dòng)終端，以提高室內(nèi)定位的精準(zhǔn)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種室內(nèi)定位方法，包括：

采用圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)拍攝，獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；

獲取所述圖像信息中的每個(gè)特征點(diǎn)的ID編碼信息，依據(jù)獲取到的所述ID信息確定與所述ID信息對(duì)應(yīng)的所述特征點(diǎn)的位置信息；

獲取所述圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)信息，依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；

分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息。

優(yōu)選的，室內(nèi)定位方法中，所述依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息之后，還包括：

依據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度信息確定所述圖像采集設(shè)備采集圖像信息時(shí)攝像孔所面向的方向信息。

優(yōu)選的，室內(nèi)定位方法中，所述修正參數(shù)信息包括：

圖像采集設(shè)備的三維空間坐標(biāo)系中的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)a、b，圖像采集設(shè)備的焦距f，以及圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差u₀和Y軸方向的偏差v₀。

優(yōu)選的，室內(nèi)定位方法中，所述理想成像模型為：

其中，所述u和v表示所述特征點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，所述u₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差，所述v₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中Y軸方向的偏差，其中所述像空間坐標(biāo)系的Z軸為所述圖像采集設(shè)備的光軸，所述a₁等于cosε_xcosε_z-sinε_xsinε_ysinε_z，a₂等于-cosε_xsinε_z-sinε_xsinε_ycosε_z；a₃等于-sinε_xcosε_y；b₁等于cosε_xsinε_z；b₂等于cosε_ycosε_z；b₂等于-sinε_y；c₁等于sinε_xcosε_z+cosε_xsinε_ysinε_z；c₂等于-sinε_xsinε_z+cosε_xsinε_ycosε_z；c₃等于cosε_xcosε_y，所述ε_x為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_y為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_z為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；所述x用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)值信息，y用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)值信息，z用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)值信息；所述x_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)信息，所述y_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)信息，所述z_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)信息。

一種室內(nèi)定位裝置，包括：

圖像采集單元，用于控制圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)拍攝，獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；

圖像分析單元，用于獲取所述圖像信息中的每個(gè)特征點(diǎn)的ID編碼信息，依據(jù)獲取到的所述ID信息確定與所述ID信息對(duì)應(yīng)的所述特征點(diǎn)的位置信息；

旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算單元，用于獲取所述圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)信息，依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；

坐標(biāo)計(jì)算單元，用于分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息。

優(yōu)選的，上述室內(nèi)定位裝置，還包括：

方向計(jì)算單元，用于依據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度信息確定所述圖像采集設(shè)備采集圖像信息時(shí)攝像孔所面向的方向信息。

優(yōu)選的，上述室內(nèi)定位裝置，所述修正參數(shù)信息包括：

圖像采集設(shè)備的三維空間坐標(biāo)系中的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)a、b，圖像采集設(shè)備的焦距f，以及圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差u₀和Y軸方向的偏差v₀。

優(yōu)選的，上述室內(nèi)定位裝置，所述坐標(biāo)計(jì)算單元具體用于：

通過分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型：

得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息；

其中，所述u、v表示所述特征點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，所述u₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差，所述v₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中Y軸方向的偏差，其中所述像空間坐標(biāo)系的Z軸為所述圖像采集設(shè)備的光軸，所述a₁等于cosε_xcosε_z-sinε_xsinε_ysinε_z，a₂等于-cosε_xsinε_z-sinε_xsinε_ycosε_z；a₃等于-sinε_xcosε_y；b₁等于cosε_xsinε_z；b₂等于cosε_ycosε_z；b₂等于-sinε_y；c₁等于sinε_xcosε_z+cosε_xsinε_ysinε_z；c₂等于-sinε_xsinε_z+cosε_xsinε_ycosε_z；c₃等于cosε_xcosε_y，所述ε_x為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_y為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_z為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；所述x用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)值信息，y用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)值信息，z用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)值信息；所述x_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)信息，所述y_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)信息，所述z_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)信息。

一種移動(dòng)終端，應(yīng)用有上述任意一項(xiàng)公開的室內(nèi)定位裝置。

優(yōu)選的，上述移動(dòng)終端中，所述圖像采集設(shè)備為手機(jī)攝像頭。

通過以上方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的室內(nèi)定位方法，首先采用可見光通信技術(shù)獲取目標(biāo)區(qū)域的位置信息，然后將獲取到的所有的特征點(diǎn)的位置信息和通過計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，依據(jù)所述理想成像模型計(jì)算得到所述圖像采集設(shè)備所處的空間坐標(biāo)系中的位置信息，所述圖像采集設(shè)備所處的空間坐標(biāo)系中的位置信息即為用戶所處的空間坐標(biāo)系的位置信息，因此可見，相對(duì)于傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法而言，上述實(shí)施例公開的方案精準(zhǔn)度更能精確的表達(dá)用戶當(dāng)前所處的位置信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種室內(nèi)定位方法的流程圖；

圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開的一種室內(nèi)定位方法的流程圖；

圖3為用戶采用圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行采集的示意圖；

圖4為中心投影模型圖；

圖5為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型圖；

圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種室內(nèi)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

針對(duì)于傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法或精準(zhǔn)度低或成本高的問題，本申請(qǐng)公開了一種室內(nèi)定位方法。

傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法中通過利用可見光通信技術(shù)，能夠?yàn)槭覂?nèi)定位提供光源ID、光源位置坐標(biāo)、室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)定位信息，該定位方法成本較低、定位速度快。申請(qǐng)人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，如果將可見光通信技術(shù)和成像定位技術(shù)相結(jié)合，能夠提供更加精確的定位結(jié)果。

參見圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種室內(nèi)定位方法，參見圖1，該方法包括：

步驟S101：采用圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)拍攝，獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；

步驟S102：獲取所述圖像信息中的每個(gè)特征點(diǎn)的ID編碼信息，依據(jù)獲取到的所述ID信息確定與所述ID信息對(duì)應(yīng)的所述特征點(diǎn)的位置信息；

該過程具體可為：確定所述圖像信息中的多個(gè)特征點(diǎn)，分別對(duì)所述多個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，獲取每個(gè)所述特征點(diǎn)的ID編碼信息，依據(jù)獲取到的所述ID信息確定與所述ID信息對(duì)應(yīng)的所述特征點(diǎn)的位置信息；

步驟S103：獲取所述圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)信息，依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；

步驟S104：分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息。

通過采用本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開的方法，首先采用可見光通信技術(shù)獲取目標(biāo)區(qū)域的位置信息，當(dāng)然，需要說明的是，此時(shí)所獲取的所述位置信息為特征點(diǎn)(所述目標(biāo)區(qū)域中存在多個(gè)特征點(diǎn))的位置信息，而非用戶的位置信息，然后將獲取到的所有的特征點(diǎn)的位置信息和通過計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，依據(jù)所述理想成像模型計(jì)算得到所述圖像采集設(shè)備所處的空間坐標(biāo)系中的位置信息，所述圖像采集設(shè)備所處的空間坐標(biāo)系中的位置信息即為用戶所處的空間坐標(biāo)系的位置信息，因此可見，相對(duì)于傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法而言，上述實(shí)施例公開的方案精準(zhǔn)度更能精確的表達(dá)用戶當(dāng)前所處的位置信息。

在采用上述方法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶進(jìn)行精確定位的基礎(chǔ)上，為了給用戶帶來更好地服務(wù)，本申請(qǐng)實(shí)施例公開的室內(nèi)定位方法還可通過計(jì)算得到用戶當(dāng)前所面向的方向，即，參見圖2，所述依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息之后，上述方法還包括：

步驟S105：依據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度信息確定所述圖像采集設(shè)備采集圖像信息時(shí)攝像孔所面向的方向信息。在進(jìn)行圖像采集時(shí)，所述圖像采集設(shè)備的攝像孔所面向的方向，即為用戶當(dāng)前所面向的方向。

其中，所述修正參數(shù)信息可以包括：圖像采集設(shè)備的三維空間坐標(biāo)系中的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)a、b，圖像采集設(shè)備的焦距f，以及圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差u₀和Y軸方向的偏差v₀。當(dāng)然，為了使得計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)角度信息的值更加準(zhǔn)確，本申請(qǐng)上述正參數(shù)信息還可以包括：徑向畸變參數(shù)、偏心畸變參數(shù)和仿射畸變參數(shù)。其中所述徑向畸變主要是指由于所述圖像采集設(shè)備的鏡頭工藝的原因?qū)е碌恼?桶形失真現(xiàn)象，偏心畸變是指由于裝配誤差導(dǎo)致的光心非居中的現(xiàn)象，仿射畸變是指由于圖像采集設(shè)備中的圖像傳感器工藝導(dǎo)致的xy軸不正交，或者xy軸比例不一致的現(xiàn)象。需要說明的是，具體的如何依據(jù)所述修正參數(shù)信息計(jì)算得到所述旋轉(zhuǎn)角度信息，為本領(lǐng)域技術(shù)人員在進(jìn)行圖像處理時(shí)常用的計(jì)算方法，對(duì)此，本申請(qǐng)并不在進(jìn)行詳細(xì)說明。

當(dāng)然，為了方便用戶更加直觀的了解本申請(qǐng)上述步驟S104中的計(jì)算過程，本申請(qǐng)還所述理想成像模型的形式進(jìn)行了具體限定，例如，在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，：

其中，所述u和v表示所述特征點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，所述u₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差，所述v₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中Y軸方向的偏差，其中所述像空間坐標(biāo)系的Z軸為所述圖像采集設(shè)備的光軸，所述a₁等于cosε_xcosε_z-sinε_xsinε_ysinε_z，a₂等于-cosε_xsinε_z-sinε_xsinε_ycosε_z；a₃等于-sinε_xcosε_y；b₁等于cosε_xsinε_z；b₂等于cosε_ycosε_z；b₂等于-sinε_y；c₁等于sinε_xcosε_z+cosε_xsinε_ysinε_z；c₂等于-sinε_xsinε_z+cosε_xsinε_ycosε_z；c₃等于cosε_xcosε_y，所述ε_x為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_y為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_z為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；所述x用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)值信息，y用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)值信息，z用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)值信息；所述x_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)信息，所述y_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)信息，所述z_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)信息。

當(dāng)然，為了方便用戶更加直觀、清楚的了解本申請(qǐng)上實(shí)施例公開的技術(shù)方案的具體過程，本申請(qǐng)還對(duì)上述方法的具體原理進(jìn)行了說明，參見圖3，圖3為用戶采用圖像采集設(shè)備0對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行采集的示意圖，其中，所述發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3、LED4為所述目標(biāo)區(qū)域中的特征點(diǎn)，所述發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3、LED4通過透鏡后映射到像平面；

所述圖像采集設(shè)備的鏡頭等效為薄透鏡，可設(shè)所述薄透鏡的孔徑趨于零，則所述圖像采集設(shè)備的成像過程等同于小孔成像，所述圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)的成像變換過程可以表示為物空間中的物點(diǎn)在像空間中的投影，通常采用攝影測(cè)量學(xué)中的中心投影方式實(shí)現(xiàn)物象空間的投影映射變換。下面介紹在攝影測(cè)量中常用的投影和成像模型——中心投影。如圖4所示，SaA、SbB、ScC、SdD表示投射線，物點(diǎn)A、B、C、D投射到像平面P上，投影點(diǎn)分別為a、b、c、d，所述SaA、SbB、ScC、SdD匯聚于投影中心S。

像空間坐標(biāo)系：描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)取其投影中心為S，坐標(biāo)的正Z軸取所述圖像采集設(shè)備的攝影方向，通過S作平行于像平面上X和Y軸的軸線即為像空間坐標(biāo)系的X和Y軸。在所述像空間坐標(biāo)系中每個(gè)像點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)都等于所述圖像采集設(shè)備的焦距f。

所述圖5中，u₀、v₀分別表示像點(diǎn)在X軸方向和Y軸方向上的偏差，所述u₀、v₀可以通過對(duì)所述圖像采集設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定后得到。設(shè)像空間坐標(biāo)系的投影中心S在物空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x_s,y_s,z_s)^T，物空間坐標(biāo)系變換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)繞三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)過的角度為(ε_x,ε_y,ε_z)。

物點(diǎn)(特征點(diǎn))在物空間坐標(biāo)系下坐標(biāo)為X＝(x,y,z)^T，所述X可由所述可見光通信獲得，像面上的所述物點(diǎn)映射的理想像點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為m＝(u,v)^T，二者關(guān)系可用理想成像模型來表示：

設(shè)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣R定義如下：

對(duì)所述理想成像模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到m＝MX＝K[R|t]X；

矩陣K描述了所述圖像采集設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，稱為相機(jī)的內(nèi)參矩陣，其中的參數(shù)稱為圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)，R、t分別為坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量，描述了圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中的位置和方向，稱為圖像采集設(shè)備的外部參數(shù)，M＝K[R|t]稱為投影矩陣，同時(shí)隱含了圖像采集設(shè)備的內(nèi)外參數(shù)。

在能夠獲得多個(gè)特征點(diǎn)信息的前提下，可以得到多項(xiàng)上述矩陣方程(m＝MX＝K[R|t]X)，聯(lián)立求解方程組，即可求取圖像采集設(shè)備的在空間三維坐標(biāo)中的位置信息，同時(shí)還可估計(jì)出相機(jī)在三個(gè)坐標(biāo)軸上的旋轉(zhuǎn)角度，從而完成對(duì)用戶的精確定位。

其中，對(duì)用戶進(jìn)行精確定位的前提條件是準(zhǔn)確獲得特征點(diǎn)的位置信息。在實(shí)際應(yīng)用中，由于光源的制作和安裝工藝存在誤差，無法精確地將光源安裝在指定位置，當(dāng)其直接用于室內(nèi)定位時(shí)，將產(chǎn)生較大的定位誤差，所以需要首先對(duì)光源的位置進(jìn)行標(biāo)定，以校正制作和安裝過程中產(chǎn)生的位置誤差。

當(dāng)然，實(shí)際中，由于圖像采集設(shè)備的鏡頭的裝配工藝和鏡頭設(shè)計(jì)制造工藝存在無差，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)共線。常見的內(nèi)部參數(shù)包括：焦距、徑向畸變參數(shù)、偏心畸變參數(shù)和仿射畸變參數(shù)。其中徑向畸變主要是指由于鏡頭工藝的原因?qū)е碌恼?桶形失真現(xiàn)象，偏心畸變是指由于裝配誤差導(dǎo)致的光心非居中的現(xiàn)象，仿射畸變是指由于圖像傳感器工藝導(dǎo)致的X、Y軸不正交，或者X、Y軸比例不一致的現(xiàn)象。

因此，可使用實(shí)驗(yàn)場法對(duì)所述圖像采集終端的上述參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和校正。實(shí)驗(yàn)場法的基本原理是對(duì)已知參數(shù)的靶標(biāo)多次、不同角度地拍照，之后運(yùn)用最小二乘的原理估計(jì)出圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)值。再使用估計(jì)出的內(nèi)部參數(shù)對(duì)各個(gè)像點(diǎn)坐標(biāo)變換，以滿足三點(diǎn)共線的要求。

可以理解的是，針對(duì)于上述方法本申請(qǐng)還公開了一種室內(nèi)定位裝置，所述方法和裝置的技術(shù)特征可相互借鑒，參見圖6，所述裝置包括：

圖像采集單元10，用于控制圖像采集設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)拍攝，獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；

圖像分析單元20，用于獲取所述圖像信息中的每個(gè)特征點(diǎn)的ID編碼信息，依據(jù)獲取到的所述ID信息確定與所述ID信息對(duì)應(yīng)的所述特征點(diǎn)的位置信息；

旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算單元30，用于獲取所述圖像采集設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)信息，依據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息計(jì)算得到物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞三個(gè)軸坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；

坐標(biāo)計(jì)算單元40，用于分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型，得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息。

與上述方法相對(duì)應(yīng)，所述裝置還包括：

方向計(jì)算單元，用于依據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度信息確定所述圖像采集設(shè)備采集圖像信息時(shí)攝像孔所面向的方向信息。

與上述方法相對(duì)應(yīng)，所述修正參數(shù)信息可以包括：

圖像采集設(shè)備的三維空間坐標(biāo)系中的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)a、b，圖像采集設(shè)備的焦距f，以及圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差u₀和Y軸方向的偏差v₀。

與上述方法相對(duì)應(yīng)，所述坐標(biāo)計(jì)算單元具體用于：

通過分別將每個(gè)所述特征點(diǎn)的位置信息和所述旋轉(zhuǎn)角度信息代入理想成像模型：得到多組理想成像模型，聯(lián)立所得到的多組理想成像模型并求解，得到圖像采集設(shè)備在空間三維坐標(biāo)系中的位置信息；

其中，所述u和v表示所述特征點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，所述u₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中X軸方向的偏差，所述v₀表示圖像采集設(shè)備在像空間坐標(biāo)系中Y軸方向的偏差，其中所述像空間坐標(biāo)系的Z軸為所述圖像采集設(shè)備的光軸，所述a₁等于cosε_xcosε_z-sinε_xsinε_ysinε_z，a₂等于-cosε_xsinε_z-sinε_xsinε_ycosε_z；a₃等于-sinε_xcosε_y；b₁等于cosε_xsinε_z；b₂等于cosε_ycosε_z；b₂等于-sinε_y；c₁等于sinε_xcosε_z+cosε_xsinε_ysinε_z；c₂等于-sinε_xsinε_z+cosε_xsinε_ycosε_z；c₃等于cosε_xcosε_y，所述ε_x為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_y為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息，所述ε_z為物空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到與像空間坐標(biāo)系姿態(tài)一致時(shí)圍繞X軸旋轉(zhuǎn)過的旋轉(zhuǎn)角度信息；所述x用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)值信息，y用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)值信息，z用于表示所述特征點(diǎn)在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)值信息；所述x_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中X軸方向的坐標(biāo)信息，所述y_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Y軸方向的坐標(biāo)信息，所述z_s用于表示所述圖像采集設(shè)備在物空間坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)信息。

可以理解的是，針對(duì)于上述裝置本申請(qǐng)還公開了一種移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端應(yīng)用上述任意一項(xiàng)實(shí)施例公開的室內(nèi)定位裝置。

可以理解的是，所述移動(dòng)終端可以為PDA或手機(jī)等具有攝像和數(shù)據(jù)處理功能的設(shè)備，當(dāng)所述移動(dòng)終端為手機(jī)時(shí)，本申請(qǐng)上述實(shí)施例中所提到的所述圖像采集設(shè)備為手機(jī)攝像頭。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。