[发明专利]一种用于可见光定位的LED视觉检测方法及其系统

权利要求书

1.一种用于可见光定位的LED视觉检测方法，其特征在于，所述的LED视觉检测方法包括下列步骤：

S1、对高性能摄像头传感器所采集的图像进行背景建模，确定图像中信源最可能出现的区域，在前景蒙板进行形状和尺寸滤波，利用高斯混合法进行背景差分；

S2、利用轮廓追踪法提取感兴趣区域，计算得到所述的感兴趣区域的最小包围矩形,并估量其长宽比例和其关联区域，得到每个轮廓的形状，计算每个感兴趣区域的最小包围矩形的质心位置；

所述的步骤S2过程如下：

S201、利用轮廓追踪法提取感兴趣区域；

S202、计算得到所述的感兴趣区域的最小包围矩形；

S203、估量所述的最小包围矩形的长宽比例和其关联区域，如果最小包围矩形的长宽比例和其关联区域与预设的值相匹配，则将此区域视为信源可能出现的区域，反之则排除信源在该区域出现的可能性，得到每个轮廓的形状，计算每个可能区域的质心位置；

S204、用质心坐标代替可能区域的所有像素点坐标；

S3、在每帧图像质心的位置，根据像素亮度提取信源数据，求取各帧在该质心位置的像素亮度平均值，作为像素亮度的临界值；S4、利用所述的临界值恢复每一帧质心像素点的二进制调制信号，解码二进制调制向量，匹配调制向量和主动视觉标签；所述的步骤S4过程如下：

S401、对于主动视觉标签发射的具有调制振幅的连续信号，假设所述的调制振幅的连续信号是分离的并且仅有0和1两个可能的输出值，并且当所述的像素亮度小于临界值时调制信号输出值取0，其中，输出值0表示光发射量为零，当所述的像素亮度大于临界值时调制信号输出值取1，其中，输出值1表示光发射量为最大值；

S402、各帧调制信号输出值组成该像素点的调制向量，所述的调制向量是由具有相同持续时间的连续调制位组成的特定序列，分别对应不同的主动视觉标签；

S403、将调制向量和主动视觉标签相匹配，从而得到接收该特定序列位置在图像中的坐标。

2.根据权利要求1所述的一种用于可见光定位的LED视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤S1过程如下：

S101、基于场景分析进行背景建模，利用高斯混合法进行背景差分，确定图像中信源最可能出现的区域；

S102、前景检测，在前景蒙板进行形状和尺寸滤波，利用高斯混合法进行背景差分。

3.根据权利要求1所述的一种用于可见光定位的LED视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤S3过程如下：

S301、在帧序列中每帧质心的位置，根据像素亮度提取信源数据，以亮度函数的形式存放在传感器视频帧缓冲区，所述的亮度函数以帧序数为自变量，将3D空间中某点的亮度量化为图像中匹配点的光强度，再给每一个像素点取一个与之对应的数组，存放各帧在该像素点的亮度函数值，用来描述该像素点的像素强度随时间的变化；

S302、求取各帧质心像素位置的亮度平均值，作为该像素点像素亮度的临界值。

4.一种基于权利要求1至3任一所述的用于可见光定位的LED视觉检测方法的LED视觉检测系统，其特征在于，所述的LED视觉检测系统包括依次顺序设置的闪烁LED光源、镜头、高性能摄像头传感器、图像采集卡和视觉处理器，其中，高性能摄像头传感器、图像采集卡和视觉处理器电气连接，所述的闪烁LED光源发射可见光信号，所述的镜头接收可见光信号后在所述的高性能摄像头传感器上成像，所述的图像采集卡对所成图像进行图像识别，然后通过所述的视觉处理器进行图像运算。

5.根据权利要求4所述的一种用于可见光定位的LED视觉检测系统，其特征在于，所述的高性能摄像头传感器对每一帧进行背景分析，包括基于场景分析进行的背景建模，以及利用高斯混合法进行的背景差分，然后进行前景蒙板计算，并确定图像中信源最可能出现的区域。