[发明专利]基于粒子滤波的VLC-ITS信源追踪提取方法

摘要

本发明公开了一种基于粒子滤波的VLC‑ITS信源追踪提取方法，包括以下步骤：S1、通过信息编码形成LED阵列信息经信号源发出；S2、信号接收端接收包含光信号的图像；S3、若为视频序列第一帧图像，则对图像进行初始化后跳转步骤S5，否则执行步骤S4；S4、基于观测区域特征相似度更新权值，根据粒子加权分布得到下一帧观测区域；S5、系统稳定后对预测区域光信号解码，获取信息；S6、重要性重采样，并根据演化模型演化粒子状态。本方法针对VLC‑ITS系统提出一种有效的信源追踪方案，通过重要性重采样解决粒子滤波粒子多样性匮乏的问题，提高了接收端对信源的识别和处理效率。

主权项

1.一种基于粒子滤波的VLC‑ITS信源追踪提取方法，其特征在于，所述的信源追踪提取方法包括以下步骤：S1、通过信息编码形成LED阵列表达信息，然后经过LED驱动电路驱动LED阵列发出携带数字通信信息的光束，其中，所述的LED阵列安装在公路上且距离地面有一定高度，或者安装在行驶在公路上的机动车上；S2、信号接收端接收包含LED信息的图像，其中，所述的信号接收端是安装在公路上的摄像头，用于接收安装在机动车上的LED阵列发出的通信光束，或者是安装在机动车上的摄像头，用于接收安装在公路上且距离地面有一定高度的LED阵列发出的通信光束以及其他邻近机动车上安装的LED阵列发出的通信光束；S3、若该图像为视频序列第一帧图像，则初始化该图像得到包含光信号的目标跟踪窗，对区域内像素构造特征向量，由区域内像素特征向量计算协方差矩阵作为区域特征，并在图像内均匀地初始化大量粒子，并初始化相等权值，然后跳至步骤S5，否则执行S4；S4、基于观测区域的协方差矩阵特征相似度，更新粒子权值，并基于粒子加权分布得到下一时刻预测区域；S5、通过计算有效粒子数，判断VLC‑ITS系统是否稳定，若系统稳定则对预测区域光信号进行解码，得到LED序列亮度信息，得到解码数据，将解码数据在原始调制数据集中进行相似度比较，选取相似度最大的调制数据按照规则进行通信；S6、根据粒子的加权分布，进行重要性重采样，然后根据演化模型，演化粒子状态。