[发明专利]一种基于矿井巷道灯的可见光定位系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于矿井巷道灯的可见光定位系统及方法，属于井下定位技术领域。包括初始设置模块、光信息采样模块、光数据解析模块以及匹配定位模块；首先初始设置模块首先建立井下荧光照明灯光信息指纹库；光信息采样模块控制相机自适应曝光时间，最大化获取包含荧光照明灯特征频率的图像信息；光数据解析模块建立高频特性放大机制，识别采样荧光灯其特征频率；匹配定位模块搜索光信息指纹库匹配特征频率，通过几何变换实现井下人员定位。无需改造原有电路，设备成本低，抗环境干扰能力强，可靠精准对井下巷道移动目标定位。

主权项

一种基于矿井巷道灯的可见光定位装置，其特征在于：它包括初始设置模块、光信息采样模块、光数据解析模块以及匹配定位模块；所述的初始设置模块包括用于采集巷道中所有荧光照明灯(1)标识特征频率数值的光学接收探测器(2)，和给光学接收探测器(2)供电的光学接收探测器电池；所述的光信息采样模块包括设置在矿井安全头盔上的嵌入式工业CCD相机(4)、无线传输模块和高精度磷酸铁充电锂电池(5)，其中嵌入式工业CCD相机(4)与无线传输模块相连接，并利用高精度磷酸铁充电锂电池(5)供电，控制嵌入式工业CCD相机(4)自适应曝光时间从而最大化获取包含荧光照明灯特征频率的视频图像信息；所述的光数据解析模块为核心处理计算机(6)，用于建立高频特性放大机制，识别当前视频信息中采样荧光照明灯(1)的特征频率；所述的匹配定位模块为光信息指纹库服务器，光信息指纹库服务器中的光信息指纹库包含巷道中所有荧光照明灯(1)的数据信息，包括各荧光照明灯(1)的编号、各荧光照明灯(1)的标识特征频率数值以及各荧光照明灯(1)的的物理坐标；所述的嵌入式工业CCD相机(4)、无线传输模块和高精度磷酸铁充电锂电池(5)由井下工作人员随身携带，并通过无线网络与核心处理计算机(6)相连接，光信息指纹库服务器与核心处理计算机(6)相互连接；通过嵌入式工业CCD相机(4)采集的视频图像信息中采样荧光照明灯(1)的标识特征频率与光信息指纹库服务器数据进行搜索匹配，从而确认当前视频图像信息中采样荧光照明灯(1)的编号和地理位置，同时通过对视频图像信息尺寸和物理尺寸进行几何变换实现井下目标人员位置的精准定位。