可見光室內(nèi)定位技術(shù)

第1章 可見光室內(nèi)定位技術(shù)概述 001
1．1　室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀　002
1．1．1　室內(nèi)定位技術(shù)的特點和技術(shù)指標　003
1．1．2　常見的室內(nèi)定位技術(shù)　007
1．2　可見光室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀　010
1．2．1　可見光通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀　011
1．2．2　可見光室內(nèi)定位的優(yōu)點　014
1．2．3　可見光室內(nèi)定位技術(shù)的分類與研究現(xiàn)狀　014
1．3　可見光室內(nèi)定位技術(shù)的應用前景　019
1．4　本章小結(jié)　022
參考文獻　023
第2章　基于光電器件的可見光室內(nèi)定位技術(shù)　031
2．1　基于RSS的異步CDMA-nVLP系統(tǒng)　032
2．1．1　OCDMA碼　032
2．1．2　基于RSS的異步CDMA-VLP系統(tǒng)　036
2．1．3　基于RSS的非線性估計定位　037
2．2　基于頻分復用和FSOOK調(diào)制的異步nVLP系統(tǒng)　040
2．2．1　FDM VLP系統(tǒng)原型　040
2．2．2　偽密勒編碼和窗口過采樣機制　041
2．2．3　偽雙相編碼和窗口過采樣機制　046
2．2．4　基于戈澤爾算法的LED-ID和幅度譜聯(lián)合檢測　048
2．2．5　基于窗口幅度譜的加權(quán)質(zhì)心定位算法　056
2．2．6　系統(tǒng)平臺搭建與實驗測試　064
2．3　基于多PD孔徑接收機的RSS/AOA定位系統(tǒng)　067
2．3．1　多PD孔徑接收機可見光定位模型　067
2．3．2　多PD孔徑接收機VLP系統(tǒng)在LOS信道下的性能分析　070
2．3．3　新型SAQD孔徑接收機結(jié)構(gòu)及其性能　076
2．4　基于不同朗伯輻射波瓣模數(shù)的雙LED可見光定位系統(tǒng)　080
2．4．1　系統(tǒng)模型　081
2．4．2　理論界分析和數(shù)值分析　086
2．4．3　DM-LED-VLP系統(tǒng)的定位算法設(shè)計　093
2．4．4　仿真結(jié)果及分析　095
2．5　基于PD定位的誤差分析及差分檢測　101
2．5．1　光源發(fā)光功率波動引起的定位誤差分析　102
2．5．2　基于雙探測器的差分定位算法　105
2．5．3　實驗結(jié)果分析　108
2．6　基于機器學習的可見光室內(nèi)定位算法　109
2．6．1　定位系統(tǒng)設(shè)計　110
2．6．2　實驗結(jié)果分析　114
2．7　本章小結(jié)　116
參考文獻　117
第3章　可見光成像定位技術(shù)　121
3．1　基于CMOS圖像傳感器的條紋成像LED-ID信息傳輸技術(shù)　122
3．1．1　FSOOK頻率檢測算法　123
3．1．2　偽密勒編碼輔助的LED-ID多幀圖像傳輸技術(shù)　144
3．1．3　基于空時復用的LED-ID多幀圖像傳輸技術(shù)　151
3．2　基于磨砂圖形碼的平板燈LED-ID信息傳輸技術(shù)　154
3．2．1　系統(tǒng)基本原理　154
3．2．2　圖像采集與磨砂條形碼目標區(qū)域的提取　156
3．2．3　條形碼圖像傾斜校正　162
3．2．4　圖像優(yōu)化、識別與譯碼　167
3．3　基于色溫調(diào)制的LED陣列成像定位系統(tǒng)　174
3．3．1　RGB三基色LED色溫調(diào)制原理　174
3．3．2　基于LED陣列和圖像色溫識別的LED-ID信息傳輸技術(shù)　176
3．4　基于攝影測量法的成像精準定位技術(shù)　182
3．4．1　攝影測量法的基本原理　183
3．4．2　可見光成像定位方法介紹　187
3．5　結(jié)合同色異譜光源的光源識別與成像型可見光定位　190
3．5．1　可見光定位系統(tǒng)對照明的要求及同色異譜原理分析　190
3．5．2　同色異譜光源識別原理　192
3．5．3　定位算法原理分析與定位流程　193
3．5．4　定位系統(tǒng)設(shè)計及實驗　197
3．6　本章小結(jié)　205
參考文獻　206
第4章　可見光定位系統(tǒng)中的光學天線設(shè)計　211
4．1　國內(nèi)外VLC光學天線設(shè)計研究現(xiàn)狀　212
4．1．1　發(fā)射天線　212
4．1．2　接收天線　214
4．2　RSS-nVLP系統(tǒng)的光學特性　217
4．3　基于自由曲面的光學天線設(shè)計　218
4．3．1　光學天線設(shè)計流程　218
4．3．2　光學天線設(shè)計理論　219
4．3．3　自由曲面透鏡設(shè)計方法　220
4．3．4　基于線性照明模式的RSS定位算法　223
4．3．5　基于自由曲面光發(fā)射天線的可見光定位系統(tǒng)照明和定位分析　224
4．4　本章小結(jié)　228
參考文獻　229
第5章　可見光與慣性傳感器融合定位技術(shù)　231
5．1　傳感器輔助定位技術(shù)與融合定位簡介　232
5．1．1　室內(nèi)融合定位技術(shù)簡介　232
5．1．2　慣性傳感器輔助定位技術(shù)與融合定位簡介　233
5．2　基于姿態(tài)傳感器的VLP聯(lián)合定位技術(shù)　235
5．2．1　姿態(tài)傳感器和PD-VLP聯(lián)合定位技術(shù)　235
5．2．2　姿態(tài)傳感器和圖像傳感器的iVLP聯(lián)合定位技術(shù)　237
5．3　基于慣性傳感器的PDR-VLP聯(lián)合定位技術(shù)　240
5．4　可見光與慣性導航融合定位算法　241
5．4．1　基于擴展卡爾曼濾波的融合定位　241
5．4．2　基于無跡卡爾曼濾波的融合定位　248
5．4．3　基于粒子濾波的融合定位　251
5．4．4　幾種融合定位算法比較　256
5．5　本章小結(jié)　257
參考文獻　257
第6章　基于視覺的可見光通信與定位技術(shù)　261
6．1　基于可見光的相機通信　262
6．1．1　OCC技術(shù)特點與基本原理　262
6．1．2　圖像傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理　264
6．1．3　OCC系統(tǒng)調(diào)制方式　265
6．1．4　提高OCC通信速率的方式　268
6．1．5　OCC應用場景　271
6．2　可見光屏幕通信技術(shù)　272
6．2．1　可見光屏幕通信的基本原理　273
6．2．2　可見光屏幕通信的特點與意義　277
6．3　移動中智能終端的可見光室內(nèi)定位　278
6．3．1　圖像處理和機器學習在可見光室內(nèi)定位中的應用　278
6．3．2　基于接收信號強度測距的可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)　280
6．3．3　基于接收信號特征測距的可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)　288
6．4　基于視覺感知的可見光室內(nèi)定位　290
6．4．1　編解碼原理與方式　290
6．4．2　圖像校正　294
6．4．3　距離計算　300
6．4．4　方向計算　304
6．5　本章小結(jié)　305
參考文獻　305
中英文對照表　311
名詞索引　315