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摘要：本发明提出了一种可见光通信辅助的透视圆形和弧线的室内定位方法，属于可见光通信与室内定位技术领域，具体为：首先，在室内搭建收发端通信场景，接收端作为待定位对象，捕捉发射端的光线信息并成像，找到目标灯具；然后，通过目标灯具的完整圆形图像与同时存在的相邻局部灯具图像，计算法向量；接着，利用搭建的VLC空时编码模型，结合几何投影原理，计算目标灯具的圆心G以及虚拟标记点M。根据目标灯具的法向量以及水平向量在CCS坐标系和WCS坐标系的对应关系，计算目标灯具从CCS到WCS的旋转矩阵和平移向量，即分别为WCS坐标系下相机的姿势矩阵和位置坐标。本发明室内系统实现更加简单，可实现更高的定位精度和更准确的相机姿态解算。

主权项：1.一种可见光通信辅助的透视圆形和弧线的室内定位方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、在室内搭建包括接收端和发射端的通信场景，并建立四个独立的坐标系；发射端和接收端构成一个椭圆锥Γ，底部为圆形灯具，顶点为接收端；四个相互独立的坐标系，包括像素坐标系PCS、图像坐标系ICS、相机坐标系CCS和世界坐标系WCS；步骤二、发射端发射光线，接收端作为待定位对象，捕捉信息并成像，直至找到满足条件的目标灯具；满足条件是指：接收端成像至少同时存在一个完整圆形和一个局部灯的图像；步骤三、利用目标灯具在接收端平面成像中的完整圆形，以及同时存在的相邻局部灯具图形，分别计算各自在辅助坐标系ACS下对应的两个法向量，通过计算法向量之间的偏差量，选择最小值作为目标灯具的法向量；步骤四、搭建VLC空时编码模型，通过驱动不同的LED形成发光阵列，结合几何投影原理，计算交点作为目标灯具的圆心G，以及虚拟标记点M；虚拟标记点M位于灯具边缘，且在圆心G的正上方，满足向量在世界坐标系下为步骤五、根据目标灯具的法向量以及水平向量在WCS和CCS下的对应关系，计算目标灯具从CCS坐标系到WCS坐标系的旋转矩阵旋转矩阵表达如下： 其中，RX表示围绕CCS坐标系xc轴的旋转矩阵，RY表示围绕CCS坐标系yc轴的旋转矩阵，RZ表示围绕CCS坐标系zc轴的旋转矩阵；分别为： θ和ψ为目标灯具分别围绕CCS坐标系轴xc、yc和zc轴的欧拉角；步骤六、利用目标灯具的圆心G以及标记点M分别在CCS坐标系和WCS坐标系的坐标，结合旋转矩阵计算从CCS坐标系到WCS坐标系的平移向量计算公式如下： Gw为圆心G在WCS坐标系下的坐标，Mw为标记点M在WCS坐标系下的坐标，Gc为圆心G在CCS坐标系下的坐标；Mc为标记点M在CCS坐标系下的坐标；其中，为从ACS坐标系变换到CCS坐标系的旋转矩阵；GTr为ACS坐标系中G点的坐标；MTr为ACS坐标系中M点的坐标；从CCS坐标系到WCS坐标系的旋转矩阵和平移向量即分别为WCS坐标系下相机的姿势矩阵和位置坐标。

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