CN205545960U - 一种室内融合定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种室内融合定位装置，该装置包括多个光源发生器、光源管理器和定位器；多个光源发生器与光源管理器连接，接收光源管理器传输的光源定位信息，发出可见光，光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；定位器进入某个光源发生器的光线覆盖区域内，摄取光源发生器的可见光的光源图片，定位定位器的当前位置。实现将某区域位置信息转换为控制该区域光源闪烁的调制信号，将某区域位置信息加载到光源发出的可见光中，用户通过获取该区域可见光图片获取该区域位置信息，从而定位用户位置，定位准确度很高。

Description

一种室内融合定位装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种室内融合定位装置。

背景技术

目前，随着定位技术的发展，室内定位技术出现多样化，例如超光定位技术、射频识别技术、蓝牙技术、ZigBee(紫蜂协议)技术、WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)技术和超声波定位技术等主要室内定位技术，用户可以根据自己所需选取适合的定位技术。

当前，应用在室内的相关的定位技术在进行定位时都会受到周围环境的影响，定位信号在经过障碍物、遮挡物或空气后大大衰减，最终用于定位的定位信号已经非常微弱，以至于定位范围限制在比较小的范围内，且室内定位精度很低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种室内融合定位装置，实现将某区域位置信息转换为控制该区域光源闪烁的调制信号，将某区域位置信息加载到光源发出的可见光中，用户通过获取该区域可见光图片获取该区域位置信息，从而定位用户位置，定位信息无衰减，定位准确度很高。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种室内融合定位装置，所述装置包括多个光源发生器、光源管理器和定位器；

所述多个光源发生器与所述光源管理器连接，接收所述光源管理器传输的光源定位信息，发出可见光，所述光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；

所述定位器进入某个光源发生器的光线覆盖区域内，摄取所述光源发生器的可见光的光源图片，定位所述定位器的当前位置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述光源发生器包括光源和调光控制器；

所述调光控制器分别与所述光源管理器和所述光源连接，接收所述光源管理器传输的所述光源定位信息，发送调制信号给所述光源，所述光源根据所述调制信号发出可见光。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述光源管理器包括光源信号收发器和光源控制器；

所述光源信号收发器分别与所述光源控制器和多个所述调光控制器连接，接收所述光源控制器发送的所述光源定位信息，根据所述光源定位信息包括的光源标识将所述光源定位信息转发给对应的调光控制器，所述对应的调光控制器存储所述光源定位信息包括的光源位置信息。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述光源包括通信元件、发光元件和存储器；

所述通信元件分别与所述光源管理器、所述存储器和所述调光控制器连接，接收所述光源管理器发送的所述光源定位信息和控制命令，并将所述光源定位信息传输给所述存储器以及将所述控制命令发送给所述调光控制器，所述存储器存储所述光源定位信息；

所述发光元件和所述存储器均与所述调光控制器连接，所述调光控制器根据接收到的所述控制命令，从所述存储器中调取所述光源定位信息，发送调制信号给所述发光元件，或者停止发送调制信号给所述发光元件。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述发光元件包括发光二极管LED灯、LED驱动元件和开关电路；

所述开关电路分别与所述LED驱动元件、所述LED灯和所述调光控制器连接，接收所述调光控制器传输的所述调制信号，控制所述LED驱动元件与所述LED灯连通或断开。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述开关电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管和电源；

所述第三三极管的基极与所述控制器连接，第三三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端和第二三极管的基极连接；

所述第二三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端、所述第一三极管的基极、所述第四三极管的基极连接；

所述第一三极管的发射极分别与所述第三电阻的一端和所述第四三极管的发射极连接；

所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述场效应管的栅极连接；

所述电源的正极分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端和所述第一三极管的集电极连接，所述电源的负极分别与所述第二三极管的发射极、所述第三三极管的发射极、所述第四三极管的集电极和所述第四电阻的另一端连接；

所述场效应管的漏极与所述LED驱动元件连接，所述场效应管的源极与所述LED灯连接，控制所述LED驱动元件和所述LED灯连通或断开。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述定位器包括图片获取元件、图片处理器、解码器、地图标注器和显示器；

所述图片获取元件与所述图片处理器连接，将获取到的光源图片传输给所述图片处理器，所述图片处理器对所述光源图片进行优化处理；

所述解码器分别与所述图片处理器和所述地图标注器连接，接收所述图片处理器传输的图像信息，获取所述光源位置信息，并输出所述光源位置信息给所述地图标注器，所述地图标注器在存储的室内地图上标注对应的位置；

所述地图标注器和所述显示器连接，将标注过的所述室内地图传输给所述显示器，所述显示器显示标注过的所述室内地图。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述图片处理器包括图片优化元件和图片信息提取元件；

所述图片优化元件分别与所述图片获取元件和所述图片信息提取元件连接，接收所述图片获取元件传输的所述光源图片，并传输优化后的光源图片给所述图片信息提取元件，所述图片信息提取元件从优化后的所述光源图片中提取条形码。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式，其中，所述图片优化元件包括获取元件、图像转换元件、第一截取元件、消除元件和均衡元件；

所述获取元件与所述图像转换元件连接，传输包含所述图像数据的光源图片给所述图像转换元件，所述图像转换元件将所述光源图片转换成光源图片的灰度图；

所述第一截取元件分别与所述图像转换元件和所述消除元件连接，接收所述图像转换元件传输的所述光源图片的灰度图，将具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图传输给所述消除元件，所述消除元件消除所述具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图的背景信息和噪声；

所述均衡元件分别与所述消除元件和所述图片信息提取元件连接，接收所述消除元件传输的所述光源图片的灰度图，并传输均衡化后的光源图片的灰度图给所述图片信息提取元件。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实现方式，其中，所述第一截取元件包括选取元件、第二截取元件、统计元件和判断元件；

所述选取元件分别与所述图像转换元件和所述第二截取元件连接，接收所述图像转换元件传输的所述光源图片的灰度图，将选取的截取矩形框传输给所述第二截取元件，所述第二截取元件通过所述截取矩形框截取所述光源图片的灰度图；

所述统计元件分别与所述第二截取元件和所述判断元件连接，接收所述第二截取元件传输的所述光源图片的灰度图，将统计出的灰度值的众数传输给所述判断元件，所述判断元件控制所述第二截取元件重新截取所述光源图片的灰度图，或者将所述光源图片的灰度图传输给所述消除元件。

在本实用新型实施例提供的装置中，该装置包括多个光源发生器、光源管理器和定位器；多个光源发生器与光源管理器连接，接收光源管理器传输的光源定位信息，发出可见光，光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；定位器进入某个光源发生器的光线覆盖区域内，摄取光源发生器的可见光的光源图片，定位定位器3的当前位置。实现了将某区域位置信息转换为控制该区域光源闪烁的调制信号，将某区域位置信息加载到光源发出的可见光中，用户通过获取该区域可见光图片获取该区域位置信息，从而定位用户位置，定位信息无衰减，定位准确度很高。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1A示出了本实用新型实施例所提供的一种室内融合定位装置的第一结构示意图；

图1B示出了本实用新型实施例所提供的一种室内融合定位装置的第二结构示意图；

图1C示出了本实用新型实施例所提供的一种室内融合定位装置的第三结构示意图；

图1D示出了本实用新型实施例所提供的一种室内融合定位装置的第四结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到相关定位技术中，定位范围限制在比较小的范围内，且室内定位精度很低。基于此，本实用新型提供了一种室内融合定位装置，实现将某区域位置信息转换为控制该区域光源闪烁的调制信号，将某区域位置信息加载到光源发出的可见光中，用户通过获取该区域可见光图片获取该区域位置信息，从而定位用户位置，定位信息无衰减，定位准确度很高。下面通过实施例进行描述。

实施例

参见图1A，本实用新型实施例提供了一种室内融合定位装置，该装置包括多个光源发生器1、光源管理器2和定位器3；

多个光源发生器1与光源管理器2连接，接收光源管理器2传输的光源定位信息，根据光源定位信息产生调制信号，根据调制信号发出可见光，光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；

定位器3进入某个光源发生器1的光线覆盖区域内时，摄取光源发生器1的可见光的光源图片，对光源图片进行解码，获取光源图片包含的光源位置信息，根据光源位置信息定位定位器3的当前位置。

上述多个光源发生器1按照室内装修设计设置在室内固定区域，例如安装在商场或商厦的固定区域上。

上述光源管理器2用以管理上述多个光源发生器1，通常设置在商场或商厦的监控中心。在初次安装光源发生器1后，上述光源管理器2根据各个光源发生器1安装的区域位置信息为该光源发生器1分配光源标识和光源位置信息，根据光源标识和光源位置信息建立光源定位信息表，并存储该光源定位信息表。当某个光源发生器1的位置发生变动时，上述家用服务器会更新该光源定位信息表，根据光源标识将该光源发生器1的光源位置信息更新为变更后的光源位置信息，并存储变更记录。

上述定位器3可以是手机或平板电脑等移动终端，上述定位器3上安装室内融合定位APP(Application，应用程序)。

上述光源发生器1在工作时，上述光源管理器2会实时地传输光源定位信息给光源发生器1，光源发生器1根据光源定位信息产生调制信号，根据调制信号发出可见光。其中，光源发生器1根据光源定位信息产生调制信号的过程为，首先将光源定位信息转换成对应的条形码，该条形码可以是EAN码、UPC码、Code羚码、Codebar码等条形码，然后将该条形码转换成对应的二进制码，从而将光源定位信息转换为条形码对应的二进制形式，条形码的白色条纹可以对应为二进制码的“1”，条形码的黑色条纹可以对应为二进制码的“0”，最后通过脉冲振幅调制的方式，通过预设调制的载波频率对该二进制进行脉冲振幅调制，将二进制码调制为对应的调制信号，该调制信号的高电平可以对应二进制码的“1”，控制光源发生器1的灯点亮；该调制信号的低电平可以对应二进制码的“0”，控制光源发生器1的灯熄灭。在二进制码的调制过程中，上述预设调制的载波频率可以是3.2KHz至15KHz范围内的频率。光源发生器1发出的可见光是按照一定频率闪烁的可见光。当用户移动到某一光源发生器1的区域后，用户如果获取自己当前的位置信息，可以通过定位器3从该光源发生器1获取光源图片，并通过室内融合定位APP获取对该光源图片进行解码，从而获取该光源图片包含的光源位置信息，此时，该光源位置信息即可表达用户当前所处的区域位置，当用户打开室内融合定位APP中的室内地图时，从室内地图中可以看出自己当前在商场或商厦中所处的具体位置，若此时用户在室内地图中输入前往的地点时，该室内地图可显示用户从当前位置到前往的地点之间的移动路线。

参见图1B，光源发生器1包括光源11和调光控制器12；

调光控制器12分别与光源管理器2和光源11连接，接收光源管理器2传输的光源定位信息，根据接收到的光源定位信息发送调制信号给光源11，光源11根据调制信号发出可见光。

上述光源11设置有光源标识，上述调光控制器12设置有调光控制器12标识，上述光源11和上述调光控制器12一一对应连接，每个光源11在对应的调光控制器12发送的调制信号下发出可见光。其中，上述调制信号可以是脉冲调制信号，当调光控制器12接收到光源位置信息后，产生光源位置信息对应的脉冲调制信号，通过该脉冲调制信号控制光源11按照某个频率打开或关闭，从而实现将光源位置信息加载到光源11发出的可见光中，根据该可见光可获取具有亮暗区域的可见光图片。其中，该光源11打开或关闭的频率不可肉眼观测到，但可通过相关技术检测到。

当某一光源11的光源位置信息未发生变化时，上述调光控制器12会根据该光源11的当前光源位置信息实时地传输调制信号给对应的光源11；当某一光源11的光源位置信息发生变化时，上述调光控制器12会根据该光源11的变更后光源位置信息发送调制信号给该光源11，在调光控制器12判断光源11的光源位置是否发生改变时，调光控制器12暂停发送调制信号给光源11，光源11发出未调制的可见光。

参见图1C，光源11包括通信元件111、发光元件112和存储器113；

通信元件111分别与光源管理器2、存储器113和调光控制器12连接，接收光源管理器2发送的光源定位信息和控制命令，并将光源定位信息传输给存储器113以及将控制命令发送给调光控制器12，存储器113存储光源定位信息；

发光元件112和存储器113均与调光控制器12连接，调光控制器12根据接收到的控制命令，从存储器113中调取光源定位信息，发送调制信号给发光元件112，或者停止发送调制信号给发光元件112。

上述通信元件111可以是有线或无线通信元件111，具体根据商场或商厦等建筑室内的装修和布线策略来决定。

当调光控制器12判断光源11的光源位置信息是否发生改变时，调光控制器12通过上述通信元件111从上述存储器113中获取光源11的当前光源位置信息，并比较光源11的当前光源位置信息和当前接收到的光源定位信息中的光源位置信息是否一致。若一致，调光控制器12发送调制信号给上述发光元件112；若不一致，调光控制器12停止发送包含当前光源位置信息的调制信号给发光元件112，并通过上述通信元件111将接收到的光源定位信息传输给上述存储器113，存储器113清除光源11的当前光源位置信息，并存储调光控制器12传输的光源定位信息中的光源位置信息。

上述发光元件112可以是任何可以发出可见光的电子器件。

上述发光元件112包括发光二极管LED灯、LED驱动元件和开关电路；

开关电路分别与LED驱动元件、LED灯和调光控制器12连接，接收调光控制器12传输的调制信号，根据调制信号闭合或断开，闭合时，LED驱动元件与LED灯连通，LED灯点亮，断开时，LED驱动元件与LED灯断开，LED灯熄灭。

上述开关电路通过场效应管和其它电子元器件实现LED灯和驱动电路的连接与断开，其中，开关电路在PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)调制信号的调制下导通或关断，从而实现LED灯和驱动电路的连接与断开。

优选地，上述开关电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管和电源；

第三三极管的基极与控制器连接，第三三极管的集电极分别与第二电阻的一端和第二三极管的基极连接；

第二三极管的集电极分别与第一电阻的一端、第一三极管的基极、第四三极管的基极连接；

第一三极管的发射极分别与第三电阻的一端和第四三极管的发射极连接；

第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端和场效应管的栅极连接；

电源的正极分别与第一电阻的另一端、第二电阻的另一端和第一三极管的集电极连接，电源的负极分别与第二三极管的发射极、第三三极管的发射极、第四三极管的集电极和第四电阻的另一端连接；

场效应管的漏极与LED驱动元件连接，场效应管的源极与LED灯连接，场效应管导通时，LED驱动元件和LED灯连接，LED灯亮，场效应管断开时，LED驱动元件和LED灯连接断开，LED灯灭。

在本实用新型实施例中，优选地，上述第一三极管、第二三极管和上述第三三极管为NPN型三极管，上述第四三极管为PNP型三极管，上述电源为各个三极管工作时的电源，例如12V直流电源。

上述调光控制器12传输PWM调制信号给上述三极管后，当PWM调制信号为高电平时，第一三极管导通，第四三极管关断，第三电阻与电源12V连通；当PWM调制信号为低电平时，第四三极管导通，第一三极管关断，第三电阻与电源接地端连通。通过该开关电路，实现以12V电源去控制场效应管的导通与断开，从而实现LED灯与LED驱动电路的连通与断开，即实现LED灯的开与关。

参见图1D，光源管理器2包括光源信号收发器21和光源控制器22；

光源信号收发器21分别与光源控制器22和多个调光控制器12连接，接收光源控制器22发送的光源定位信息，根据光源定位信息包括的光源标识将光源定位信息转发给对应的调光控制器12，对应的调光控制器12存储光源定位信息包括的光源位置信息。

上述光源信号收发器21可以通过有线或无线的方式接收或发送信息。商场或商厦等建筑室内可以安装有多个光源信号收发器21，其中，光源信号收发器21具体的安装数量和安装位置，可以根据商场或商厦等建筑的室内结构、布线、上述调光控制器12的安装位置来决定。

上述光源控制器22主要用来监控光源发生器1中的调光控制器12和光源11的运行信息，对调光控制器12和光源11进行管理。其中，包括在光源11的位置发生改变时，更新存储的光源定位信息表中光源标识对应的光源11的光源位置信息，并根据更新后的光源定位信息表发送光源定位信息给上述光源信号收发器21，通过光源信号收发器21将光源定位信息传输给调光控制器12。

上述定位器3包括图片获取元件、图片处理器、解码器、地图标注器和显示器；

图片获取元件与图片处理器连接，将获取到的光源图片传输给图片处理器，图片处理器对光源图片进行优化处理；

解码器分别与图片处理器和地图标注器连接，接收图片处理器传输的图像信息，并对图像信息进行解码，获取光源位置信息，并输出光源位置信息给地图标注器，地图标注器根据光源位置信息在存储的室内地图上标注对应的位置；

地图标注器和显示器连接，将标注过的室内地图传输给显示器，显示器显示标注过的室内地图。

当用户需要定位自己在商场或商厦等建筑室内的当前位置时，用户通过上述定位器3上的图像传感器拍摄当前位置的可见光的图片。上述图像传感器为CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器，可通过自身特有的卷帘式曝光方式来捕捉可见光的光线。卷帘式曝光是通过逐行顺序曝光，当某时刻光源11亮起时，CMOS图像传感器捕捉到亮光区；当另一时刻光源11关闭时，CMOS图像传感器捕捉到暗区。通过捕捉亮光区与暗区，就可以在捕捉到的可见光的图片上形成亮暗条纹，即形成条形码。

在上述CMOS图像传感器获取到可见光的图片后，上述图片获取元件便将该可见光的图片作为光源图片传输给上述图片处理器，上述图片处理器对光源图片进行优化处理。

上述图片处理器对光源图片进行优化处理时，可通过以下图片优化元件和图片信息提取元件来完成优化。

上述图片处理器包括图片优化元件和图片信息提取元件；

图片优化元件分别与图片获取元件和图片信息提取元件连接，接收图片获取元件传输的光源图片，对光源图片进行优化，并传输优化后的光源图片给图片信息提取元件，图片信息提取元件从优化后的光源图片中提取条形码。

上述图片优化元件对光源图片进行优化时，通过以下获取元件、第一截取元件、图像转换元件、消除元件和均衡元件来完成。

上述图片优化元件包括获取元件、图像转换元件、第一截取元件、消除元件和均衡元件；

获取元件与图像转换元件连接，从光源图片中获取图像数据，并将包含图像数据的光源图片传输给图像转换元件，图像转换元件将光源图片转换成光源图片的灰度图；

第一截取元件分别与图像转换元件和消除元件连接，接收图像转换元件传输的光源图片的灰度图，截取具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图；并将具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图传输给消除元件，消除元件消除具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图中的背景信息和噪声；

均衡元件分别与消除元件和图片信息提取元件连接，接收消除元件传输的光源图片的灰度图，对光源图片的灰度图进行直方图均衡化，并传输均衡化后的光源图片的灰度图给图片信息提取元件。

当用户所处的当前位置离任何一个光源11都比较远时，此时定位器3拍摄的可见光图片不一定包含光源11的光源位置信息，即光源图片中不一定包含图像数据。当上述获取元件从光源图片中获取不到图像数据时，定位器3会自动显示提示信息，其中，该提示信息包括光源图片获取失败的原因和重新获取图片提示，用户根据该提示信息重新拍摄光源图片，上述图片获取元件将重新获取的光源图片传输给图片优化模块，上述获取元件从重新获取的光源图片中获取图像数据，直至获取成功时，上述获取元件将包含图像数据的光源图片传输给上述第一截取元件。

上述第一截取元件包括选取元件、第二截取元件、统计元件和判断元件；

选取元件分别与图像转换元件和第二截取元件连接，接收图像转换元件传输的光源图片的灰度图，选取与光源图片的灰度图相匹配的截取矩形框，并将选取的截取矩形框传输给第二截取元件，第二截取元件通过截取矩形框截取光源图片的灰度图；

统计元件分别与第二截取元件和判断元件连接，接收第二截取元件传输的光源图片的灰度图，统计光源图片的灰度图中的灰度值的众数，并将统计出的灰度值的众数传输给判断元件，判断元件判断灰度值的众数是否在预设灰度值的众数范围内，若是，则控制第二截取元件重新截取光源图片的灰度图，若否，则将光源图片的灰度图传输给消除元件。

当上述选取元件接收到包含图像数据的光源图片的灰度图时，选取元件根据光源图片的灰度图的尺寸、光源图片的灰度图中的图像数据和预设选取标准，从存储的多个截取矩形框中选取与光源图片的灰度图相匹配的截取矩形框，其中，选取标准可以是该矩形框的长度按照一定比例短于光源图片的灰度图的尺寸长度，矩形框的高度与光源图片的灰度图的高度相等。

当上述选取元件选取与光源图片的灰度图相匹配的截取矩形框后，上述第二截取元件通过该截取矩形框从光源图片的灰度图的长度尺寸方向对光源图片依次进行截取。

上述第二截取元件依次截取完光源图片的灰度图后，会将截取的每个截取矩形框内的光源图片的灰度图传输给上述统计元件，上述统计元件会首先获取每个截取矩形框内的光源图片的灰度图的图像数据，然后根据获取到的图像数据统计该图像数据中的灰度值的众数，并将统计的灰度值的众数传输给上述判断元件。当上述判断元件判断出某个截取矩形框内的图像数据的灰度值的众数在预设灰度值的众数范围内时，第一截取元件将灰度值的众数均不在预设灰度值的众数范围内的截取矩形框，将该截取矩形框传输给上述消除元件；当截取的所有截取矩形框的图像数据的灰度值的众数均在预设灰度值的众数范围内时，定位器3需要重新摄取可见光的图片，图片获取元件重新获取光源图片，直至上述判断元件判断出重新获取的光源图片的灰度图中的图像数据的灰度值的众数在预设灰度值的众数范围内时为止。

上述第二截取元件通过截取矩形框截取光源图片的灰度图时，还可以每截取一次光源图片的灰度图后，将截取的截取矩形框内的光源图片的灰度图传输给上述统计元件，上述统计元件获取该截取矩形框内的光源图片的灰度图的图像数据，根据获取到的图像数据统计该图像数据中的灰度值的众数，并将统计的灰度值的众数传输给上述判断元件。当上述判断元件判断出该截取矩形框的图像数据的灰度值的众数不在预设灰度值的众数范围内时，上述第二截取元件停止截取光源图片的灰度图片，第一截取元件将该截取矩形框内的光源图片的灰度图片传输给上述消除元件；当上述判断元件判断出该截取矩形框的图像数据的灰度值的众数在预设灰度值的众数范围内时，上述第二截取元件通过截取矩形框重新截取光源图片的灰度图，直至截取完光源图片的灰度图，当截取完光源图片的灰度图后，截取矩形框的图像数据的灰度值的众数仍在预设灰度值的众数范围内时，定位器3需要重新摄取可见光的图片，图片获取元件重新获取光源图片，直至上述判断元件判断出重新获取的光源图片中的图像数据的灰度值的众数不在预设灰度值的众数范围内时为止。

上述光源图片中的图像数据的灰度值的众数，可以是光源图片的像素数量，上述灰度值的众数在预设灰度值的众数范围时，可以间接地说明截取矩形框内的光源图片的灰度图是具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图。在本实用新型实施例中，上述预设灰度值的众数的数值范围可以是250～256。上述完整亮暗区域包含了光源11的光源位置信息。

上述消除元件接收到上述第一截取元件传输的光源图片的灰度图后，消除光源图片的灰度图的背景信息和噪声，并将消除背景信息和噪声的光源图片的灰度图传输给上述均衡元件，均衡元件对光源图片的灰度图进行直方图均衡化，并将直方图均衡化后的光源图片的灰度图传输给上述图片信息提取元件。

当上述图片信息提取元件接收到均衡化后的光源图片的灰度图后，开始计算该光源图片的灰度图中各个黑色条纹的宽度，以及每两个黑色条纹之间的空白宽度，从而根据计算出的每个黑色条纹的宽度和每个空白处的宽度，从该光源图片的灰度图中提取出相应的条形码，其中，该条形码的横向宽度为多个宽度不等的黑色条纹和空白的宽度之和，该条形码的竖直高度为任意个黑色条纹或空白的高度，上述图片信息提取元件提取出的条形码与光源位置信息对应的条形码一致。

当图片处理器获取到光源图片中包含的条形码后，将该条形码传输给上述解码器。

当上述解码器接收到条形码后，对该条形码进行解码，得到该条形码对应的条形码信息。其中，该条形码信息包含光源11的唯一的光源位置信息，解码器根据该条形码信息获取对应的光源位置信息。当解码器获取到光源位置信息后，将该光源位置信息传输给上述地图标注器。

当上述地图标注器接收到光源位置信息后，在该光源所处的室内地图中标注该光源位置信息，该光源位置信息即用户当前所处位置信息。

当用户通过定位器3打开融合定位APP后，通过该融合定位APP中的地图可以查看到自己当前所处位置信息。在定位用户当前位置信息的过程中，只需通过获取具有固定位置的光源发生器1的光源图片，对该光源图片处理后就可以获取用户当前位置信息，在此过程中，不需要通过信号来检测各个区域的位置信息，从而实现获取的用户当前位置信息无失真、无衰减，精确度很高，定位很准确。

在本实用新型实施例中，通过定位器3定位用户当前位置的主要过程为：首先通过定位器3获取光源发生器1的可见光的光源图片，然后通过定位器3对该光源图片进行优化，对优化后的光源图片进行解码，获取解码信息，最后根据解码信息获取该光源发生器1对应的位置信息，进而得到用户当前的位置信息，并在该用户所处的室内地图上标注用户当前的位置信息。

上述通过定位器3对该光源图片进行优化的过程为：首先从获取的光源图片中获取图像数据，并将包含图像数据的光源图片转化为光源图片的灰度图；然后从该光源图片的灰度图中截取具有完整亮暗区域的光源图片，消除该具有完整亮暗区域的光源图片的背景信息和噪声；并对消除背景信息和噪声后的光源图片进行直方图均衡化，最后从直方图均衡后的光源图片中提取条形码，对该条形码进行解码，从而获取包含光源发生器1的位置信息的解码信息。其中，

上述从该光源图片的灰度图中截取具有完整亮暗区域的光源图片的过程为：首先选取截取矩形框，然后通过选取的截取矩形框截取光源图片的灰度图，并统计截取的光源图片的灰度图的灰度值的众数，最后判断统计出的灰度值的众数是否在预设灰度值的众数范围内，若是，重新截取光源图片的灰度图，若否，结束截取过程。

在本实用新型实施例中，该装置包括多个光源发生器、光源管理器和定位器；多个光源发生器与光源管理器连接，接收光源管理器传输的光源定位信息，根据光源定位信息产生调制信号，根据调制信号发出可见光，光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；定位器进入某个光源发生器的光线覆盖区域内时，摄取光源发生器的可见光的光源图片，对光源图片进行解码，获取光源图片包含的光源位置信息，根据光源位置信息定位定位器3的当前位置。实现了将某区域位置信息转换为控制该区域光源闪烁的调制信号，将某区域位置信息加载到光源发出的可见光中，用户通过获取该区域可见光图片获取该区域位置信息，从而定位用户位置，定位信息无衰减，定位准确度很高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室内融合定位装置，其特征在于，所述装置包括多个光源发生器、光源管理器和定位器；

所述多个光源发生器与所述光源管理器连接，接收所述光源管理器传输的光源定位信息，发出可见光，所述光源定位信息包括光源标识和光源位置信息；

所述定位器进入某个光源发生器的光线覆盖区域内，摄取所述光源发生器的可见光的光源图片，定位所述定位器的当前位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源发生器包括光源和调光控制器；

所述调光控制器分别与所述光源管理器和所述光源连接，接收所述光源管理器传输的所述光源定位信息，发送调制信号给所述光源，所述光源根据所述调制信号发出可见光。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光源管理器包括光源信号收发器和光源控制器；

所述光源信号收发器分别与所述光源控制器和多个所述调光控制器连接，接收所述光源控制器发送的所述光源定位信息，将所述光源定位信息转发给对应的调光控制器，所述对应的调光控制器存储所述光源定位信息包括的光源位置信息。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光源包括通信元件、发光元件和存储器；

所述通信元件分别与所述光源管理器、所述存储器和所述调光控制器连接，接收所述光源管理器发送的所述光源定位信息和控制命令，并将所述光源定位信息传输给所述存储器以及将所述控制命令发送给所述调光控制器，所述存储器存储所述光源定位信息；

所述发光元件和所述存储器均与所述调光控制器连接，所述调光控制器根据接收到的所述控制命令，从所述存储器中调取所述光源定位信息，发送调制信号给所述发光元件，或者停止发送调制信号给所述发光元件。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述发光元件包括发光二极管LED灯、LED驱动元件和开关电路；

所述开关电路分别与所述LED驱动元件、所述LED灯和所述调光控制器连接，接收所述调光控制器传输的所述调制信号，控制所述LED驱动元件与所述LED灯连通或断开。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述开关电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管和电源；

所述第三三极管的基极与所述控制器连接，第三三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端和第二三极管的基极连接；

所述第二三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端、所述第一三极管的基极、所述第四三极管的基极连接；

所述第一三极管的发射极分别与所述第三电阻的一端和所述第四三极管的发射极连接；

所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述场效应管的栅极连接；

所述电源的正极分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端和所述第一三极管的集电极连接，所述电源的负极分别与所述第二三极管的发射极、所述第三三极管的发射极、所述第四三极管的集电极和所述第四电阻的另一端连接；

所述场效应管的漏极与所述LED驱动元件连接，所述场效应管的源极与所述LED灯连接，控制所述LED驱动元件和所述LED灯连通或断开。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位器包括图片获取元件、图片处理器、解码器、地图标注器和显示器；

所述图片获取元件与所述图片处理器连接，将获取到的光源图片传输给所述图片处理器，所述图片处理器对所述光源图片进行优化处理；

所述解码器分别与所述图片处理器和所述地图标注器连接，接收所述图片处理器传输的图像信息，获取所述光源位置信息，并输出所述光源位置信息给所述地图标注器，所述地图标注器在存储的室内地图上标注对应的位置；

所述地图标注器和所述显示器连接，将标注过的所述室内地图传输给所述显示器，所述显示器显示标注过的所述室内地图。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图片处理器包括图片优化元件和图片信息提取元件；

所述图片优化元件分别与所述图片获取元件和所述图片信息提取元件连接，接收所述图片获取元件传输的所述光源图片，并传输优化后的光源图片给所述图片信息提取元件，所述图片信息提取元件从优化后的所述光源图片中提取条形码。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图片优化元件包括获取元件、图像转换元件、第一截取元件、消除元件和均衡元件；

所述获取元件与所述图像转换元件连接，传输包含所述图像数据的光源图片给所述图像转换元件，所述图像转换元件将所述光源图片转换成光源图片的灰度图；

所述第一截取元件分别与所述图像转换元件和所述消除元件连接，接收所述图像转换元件传输的所述光源图片的灰度图，将具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图传输给所述消除元件，所述消除元件消除所述具有完整亮暗区域的光源图片的灰度图中的背景信息和噪声；

所述均衡元件分别与所述消除元件和所述图片信息提取元件连接，接收所述消除元件传输的所述光源图片的灰度图，并传输均衡化后的光源图片的灰度图给所述图片信息提取元件。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一截取元件包括选取元件、第二截取元件、统计元件和判断元件；

所述选取元件分别与所述图像转换元件和所述第二截取元件连接，接收所述图像转换元件传输的所述光源图片的灰度图，将选取的截取矩形框传输给所述第二截取元件，所述第二截取元件通过所述截取矩形框截取所述光源图片的灰度图；

所述统计元件分别与所述第二截取元件和所述判断元件连接，接收所述第二截取元件传输的所述光源图片的灰度图，将统计出的灰度值的众数传输给所述判断元件，所述判断元件控制所述第二截取元件重新截取所述光源图片的灰度图，或者将所述光源图片的灰度图传输给所述消除元件。