定位方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术中的可见光定位领域，尤其涉及一种定位方法及装置。

背景技术

近年来，随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)在照明领域的逐渐普及，可见光定位的发展也取得了很大的进步

目前，现有技术中在实现可见光定位的时候，通常是将利用每个LED发出的标签信号，之后终端设备接收LED发出的标签信号，确定当前位置在该LED的覆盖法范围内，以实现定位。

然而，上述介绍的实现方式的定位精度取决于灯具布设的密度，因此定位精度较低。

发明内容

本申请实施例提供一种定位方法及装置，解决可见光定位在光源较少、反射、遮挡、盲区等场景下定位精度差的问题，提高终端定位的精度、可用性以及抗干扰能力。

第一方面，本申请实施例提供一种定位方法，包括：

获取所述终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，所述M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，所述N为整数，所述M为大于或等于1的整数；

根据所述导航信息和所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置；

获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置；

根据所述第一位置和所述多个估计位置，确定所述终端设备的目标位置。

在一种可能的设计中，根据所述导航信息和所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置，包括：

根据所述导航信息，确定第一待选位置；

根据所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个第二待选位置；

根据所述第一待选位置和所述M个第二待选位置，确定所述第一位置。

在一种可能的设计中，根据所述第一位置和所述多个估计位置，确定所述终端设备的目标位置，包括：

根据所述第一位置以及所述定位灯珠的数量N，获取所述多个估计位置各自对应的误差；

将所述多个估计位置中误差最小的位置确定为所述目标位置。

在一种可能的设计中，所述第一位置中包括所述第一待选位置和所述M个第二待选位置；

针对任一个所述估计位置，所述根据所述第一位置以及所述定位灯珠的数量N，获取所述多个估计位置各自对应的误差，包括：

根据所述数量N，确定所述第一待选位置的权重和所述M个第二待选位置中各待选位置的权重；

根据所述第一待选位置、所述M个第二待选位置、所述第一待选位置的权重、所述M个第二待选位置中各待选位置的权重以及所述估计位置，确定所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，所述根据所述第一待选位置、所述M个第二待选位置、所述第一待选位置的权重、所述M个第二待选位置中各待选位置的权重以及所述估计位置，确定所述估计位置对应的误差，包括：

根据所述第一待选位置和所述估计位置，确定所述第一待选位置和所述估计位置之间的第一误差；

根据所述M个第二待选位置和所述估计位置，确定所述估计位置和所述M个第二待选位置之间的M个第二误差；

对所述第一误差、所述第一待选位置的权重，以及各所述第二误差，各所述待选位置的权重，进行加权平均处理，得到所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，根据所述数量N，确定所述第一待选位置的权重和所述M个第二待选位置中各待选位置的权重，包括：

所述N为0时，所述第一待选位置的权重为最大值，所述M个第二待选位置中各待选位置的权重均为最小值；

所述N大于0时，所述第一待选位置的权重和所述N成反比，所述M个第二待选位置中，灯珠标识对应的待选位置的权重和所述N成反比例关系，光强度和传播时延对应的待选位置的权重和所述N成正比例关系。

在一种可能的设计中，所述获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置之前，所述方法包括：

所述终端设备在所述上一时刻，根据所述终端设备在所述上一时刻的设备信息进行最大似然估计，确定多个估计位置，所述设备信息包括如下至少一种：速度、加速度、移动方向、所述上一时刻的定位位置、所述定位位置的置信度。

第二方面，本申请实施例提供一种定位装置，包括：

获取模块，用于获取所述终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，所述M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，所述N为整数，所述M为大于或等于1的整数；

确定模块，用于根据所述导航信息和所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置；

所述获取模块，还用于获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置；

所述确定模块，还用于根据所述第一位置和所述多个估计位置，确定所述终端设备的目标位置。

在一种可能的设计中，所述确定模块具体用于：

根据所述导航信息，确定第一待选位置；

根据所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个第二待选位置；

根据所述第一待选位置和所述M个第二待选位置，确定所述第一位置。

在一种可能的设计中，所述确定模块具体用于：

根据所述第一位置以及所述定位灯珠的数量N，获取所述多个估计位置各自对应的误差；

将所述多个估计位置中误差最小的位置确定为所述目标位置。

在一种可能的设计中，所述第一位置中包括所述第一待选位置和所述M个第二待选位置；

针对任一个所述估计位置，所述确定模块具体用于：

根据所述数量N，确定所述第一待选位置的权重和所述M个第二待选位置中各待选位置的权重；

根据所述第一待选位置、所述M个第二待选位置、所述第一待选位置的权重、所述M个第二待选位置中各待选位置的权重以及所述估计位置，确定所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，所述确定模块具体用于：根据所述第一待选位置和所述估计位置，确定所述第一待选位置和所述估计位置之间的第一误差；

根据所述M个第二待选位置和所述估计位置，确定所述估计位置和所述M个第二待选位置之间的M个第二误差；

对所述第一误差、所述第一待选位置的权重，以及各所述第二误差，各所述待选位置的权重，进行加权平均处理，得到所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，所述确定模块具体用于：

所述N为0时，所述第一待选位置的权重为最大值，所述M个第二待选位置中各待选位置的权重均为最小值；

所述N大于0时，所述第一待选位置的权重和所述N成反比，所述M个第二待选位置中，灯珠标识对应的待选位置的权重和所述N成反比例关系，光强度和传播时延对应的待选位置的权重和所述N成正比例关系。

在一种可能的设计中，所述确定模块还用于：

在所述获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置之前，所述终端设备在所述上一时刻，根据所述终端设备在所述上一时刻的设备信息进行最大似然估计，确定多个估计位置，所述设备信息包括如下至少一种：速度、加速度、移动方向、所述上一时刻的定位位置、所述定位位置的置信度。

第三方面，本申请实施例提供一种定位设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的所述程序，当所述程序被执行时，所述处理器用于执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。

本申请实施例提供一种定位方法及装置，该方法包括：获取终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，N为整数，M为大于或等于1的整数。根据导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置。获取终端设备在上一时刻的多个估计位置。根据第一位置和多个估计位置，确定终端设备的目标位置。通过获取终端设备的导航信息，以及各个定位灯珠的定位信息，之后基于导航信息和定位信息进行加权处理，以确定终端设备的第一位置，之后根据第一位置，在多个估计位置中确定终端设备的目标位置，从而可以实现参考各种可能的定位信息，以及不依赖可见光的导航信息，来确定终端设备的最终定位位置，以有效的提升终端设备的定位处理的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的可见光定位的系统示意图；

图2为本申请实施例提供的定位方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的定位方法的流程图二；

图4为本申请实施例提供的确定估计位置的实现示意图；

图5为本申请实施例提供的定位方法的处理流程示意图；

图6为本申请实施例提供的定位装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的定位设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好的理解本申请的技术方案，下面对本申请所涉及的相关技术进行进一步的详细介绍。

近年来，随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)在照明领域的逐渐普及，LED可见光源以其泛在性、绿色环保及频谱资源丰富的优势，成为极具吸引力的室内定位技术的解决方案。

下面首先结合图1对可见光定位进行说明，图1为本申请实施例提供的可见光定位的系统示意图。

如图1所示，由于当前进行的是可见光的室内定位，因此LED通常设置在室内的天花板上，此处的室内可以是商场、停车场、矿井下等等，本实施例对具体的室内场景不做限制，其可以根据实际需求进行选择和设置。

参照图1，例如可以在室内的顶上设置有多个LED，并且待进行定位的终端设备可以和其中的部分LED进行信息的交互，以实现可见光定位。在图1所示的情况中，终端设备可以和室内的天花板上设置的4个LED进行信息交互。

可以理解的是，LED在天花板上的位置是固定的，然而终端设备是可以进行移动的，那么随着终端设备的移动，在终端设备的不同位置下，终端设备可以进行通信的LED也会发生变化，因此终端设备可以进行通信的LED的具体实现可以具体取决于终端设备的位置，本实施例对此不做限制。

以及本申请中的终端设备比如说可以为定制的安全帽、手机、电脑、平板等等，本实施例对终端设备的具体实现不做限制，只要终端设备中设置有光接收器和发射器，以及进行相应计算的FPGA，并且终端设备可以进行数据的交互即可，在此基础上，终端设备的具体实现可以根据实际需求进行选择和设置。

在一种可能的场景中，一类定制手机可以作为本申请中的终端设备，比如说用户在室内需要进行定位的时候，可以打开手机中的APP，与LED进行通信，以实现手机的定位，进而可以实现商场内的寻址、地下车库定位等一系列的具体应用。

基于上述介绍的内容，其中LED的可见光技术在日常照明的同时，可以通过可见光束传递LED灯珠的位置信息，设计合适的算法便可实现终端设备的定位，实际上也就是实现用户的定位。目前，可见光定位的算法主要分为成像定位和非成像定位两大类。

其中，成像定位算法是可见光定位技术领域所特有的，利用图像传感器接收多个LED发出的光信号，对LED的距离进行估算，解算出位置信息，进而实现定位。该方法的定位精度与系统各部分的分辨率有关，一般具有较高的定位精度。

以及，非成像定位，与北斗、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、GLONASS(全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)等自由空间导航定位技术相似。可见光的非成像定位算法包括ID法、场景分析法、三角测量法等。

其中三角测量法是应用比较广泛的定位算法。该算法通过对距离或者角度的测量来实现定位计算，包括测量到达角度(AOA，Angle of Arrival)、到达时间(TOA，Time ofArrival)、到达时间差(TDOA，Time Difference of Arrival)、信号强度(RSS，ReceivedSignal Strength)等。

在以上列出的现有可见光定位技术中，成像定位算法所采用的终端设备需搭载相应的图像传感器，成本、功耗较高，限制了其进一步发展。

在非成像定位算法中：

LED-ID(Light Emitting Diode-Identification)定位法利用每个LED发出的标签信号来实现定位。该方法具有系统简单、易于实现的优点。然而ID法的定位精度取决于灯具布设的密度，因此一般定位精度较低，并且抗干扰能力较差。

场景分析法利用采集到的光信号与指纹库对比实现定位，定位速度较快，且不存在距离计算过程，功耗需求低。然而场景分析法定位需要事先建立指纹库，对于不同场景的可移植性较差。此外，由于LED光通量存在衰减，随着时间的推移，指纹库的数据会逐渐失效，影响定位效果。

三角测量法是定位算法中的传统算法，在三角测量法中，AOA算法通过角度测量来计算方位，具有较高的精度，然而由于AOA算法需要特定的角度传感器，不便于和现有的智能设备结合并推广。

TOA和TDOA定位算法通过对到达时间或者时间差的测量来计算距离，虽然TDOA算法不需要发送端和接收端时钟同步，但是这两种算法都需要发送端的各LED之间实现同步。在室内环境面积较大、LED数量很多的情况下各发射端之间同步是很难实现的，因此这两种方法都不便于大规模的推广和应用。

接收信号强度(Received Signal Strength，RSS)从LED的下行链路的信道模型出发，建立光照和距离之间的关系，通过测量光强来计算距离，目前已经实现了10cm以内的定位精度。但在被遮挡、靠近墙壁、灯珠较少等场景下表现较差，甚至无法工作。

综上所述，可见光定位的各种算法具有各自的优缺点，工程实现中，既要考虑定位算法的精度，又要兼顾各个算法的成本、复杂度、抗干扰能力等。

针对现有技术中的问题，本申请提出了如下技术构思：结合多种方法的优点，弥补其缺点，以提高终端设备的整体定位精度和性能。具体的，在可获取的上述介绍的定位相关光电信号参数基础上，引入惯性导航中的速度和加速度计技术，以解决可见光定位在光源较少、反射、遮挡、盲区等场景下定位精度差的问题，提高终端设备定位的精度、可用性以及抗干扰能力。

下面结合具体的实施例对本申请提供的定位方法进行介绍。本申请中各实施例的执行主体可以为服务器，此处的服务器可以为后台服务器，或者还可以为终端服务器。下面例如可以对本申请的应用场景进行介绍，上述介绍的终端设备可以进行导航数据的采集，终端设备在采集到数据之后可以将数据发送给服务器，服务器根据导航数据进行一系列处理，从而确定终端设备的定位结果，之后将定位结果发送给终端设备，以实现可见光定位。以及基于上述介绍可以确定的是，本申请中的终端设备可以为任意可实现的终端设备，只要其可以接收LED发送的信号，并且具备惯性导航模块，可以实现相应的数据处理功能即可，在此基础上，终端设备的具体实现可以根据实际需求进行选择和设置。

首先结合图2进行说明，图2为本申请实施例提供的定位方法的流程图。

如图2所示，该方法包括：

S201、获取终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，N为整数，M为大于或等于1的整数。

在本实施例中，终端设备的导航信息例如可以为终端设备的惯性导航信息，可以理解的是，本实施例中的导航信息是不依赖于可见光技术的导航信息，在此基础上，导航信息的具体实现可以根据实际需求进行选择和设置。

以及本实施例中的定位灯珠实际上就是上述介绍的LED，其中的N个定位灯珠是指终端设备可以接收到定位信息的N个灯珠，可以理解的是，在天花板上实际上会安装多个定位灯珠，随着终端设备的移动，终端设备总是可以和部分的定位灯珠进行通信，以得到相应的定位信息。上述介绍的N个定位灯珠就是当前可以和终端设备进行通信的N个定位灯珠。

以及本实施例中的N个定位灯珠可以对应有M个定位信息，在一种可能的实现方式中，例如是针对每一个定位灯珠都存在M个定位信息，其中M个定位信息例如可以包括：灯珠标识、光强度、传播时延。其中，N为整数，M为大于或等于1的整数。

本实施例中的定位信息还可以理解为灯珠的定位信息，其中灯珠标识可以为上述介绍的LED的ID，以及光强度可以为上述介绍的RSS，传播时延可以为上述介绍的TDOA。在实际实现过程中，定位信息比如说还可以包括AOA，TOA等等，本实施例对定位信息的具体实现不做限制，其可以根据实际需求进行选择设置，凡是与LED等相关的用于进行定位的信息均可以作为本实施例中的定位信息。

S202、根据导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置。

可以理解的是，其中的导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息，均可以用于确定终端设备的位置，因此可以根据导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息，确定终端设备的第一位置。

在一种可能的实现方式中，本实施例中针对导航信息和定位信息，设置有各自对应的权重，因此例如可以根据导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息进行加权处理，从而确定终端设备的第一位置。

S203、获取终端设备在上一时刻的多个估计位置。

以及，本实施例中，在每一个时刻都可以获取终端设备的多个估计位置，其中估计位置为预估的终端设备在下一时刻可能到达的位置，其中估计位置的数量以及具体位置可以根据实际情况进行选择，本实施例对此不做限制。

在一种可能的实现方式中，可以在每一个时刻都确定下一时刻的多个估计位置，则同样的，在每个时刻都可以直接获取上一时刻的多个估计位置。

在实际实现过程中，每两个时刻之间的时间间隔可以根据实际需求进行选择和设置，本实施例针对具体的时刻的时间间隔不做限定。

S204、根据第一位置和多个估计位置，确定终端设备的目标位置。

在确定第一位置和多个估计位置之后，就可以确定终端设备的目标位置。在一种可能的实现方式中，因为多个估计位置是在上一时刻确定的终端设备当前有可能到达的位置，第一位置是根据当前时刻的终端设备的导航信息和定位灯珠的定位信息确定的位置，则例如可以确定各个估计位置和第一位置之间的误差，并将误差最小的估计位置确定为终端设备的目标位置。

其中目标位置也就是说当前时刻确定的终端设备所在的位置。此处需要说明的是，之所以要在估计位置中确定目标位置，而不直接将第一位置确定为目标位置，是因为在对终端定位的过程中，总是需要对终端设备的位置进行预估进行提前的处理，以在图形用户界面中展示出终端设备的行动轨迹。

并且实际实现过程中，确定终端设备的各个时刻的时间间隔是非常近的，因此需要采用这种预估终端设备的位置，并在预估的位置中确定终端设备的最终定位位置的实现方式，才能够保证绘制的终端设备的行动轨迹在时间上与终端设备的移动尽可能保持一致，否则可能会出现终端设备的行动轨迹的绘制不流畅，出现跳跃绘制的情况。

本申请实施例提供的定位方法，包括：获取终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，N为整数，M为大于或等于1的整数。根据导航信息和N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置。获取终端设备在上一时刻的多个估计位置。根据第一位置和多个估计位置，确定终端设备的目标位置。通过获取终端设备的导航信息，以及各个定位灯珠的定位信息，之后基于导航信息和定位信息进行加权处理，以确定终端设备的第一位置，之后根据第一位置，在多个估计位置中确定终端设备的目标位置，从而可以实现参考各种可能的定位信息，以及不依赖可见光的导航信息，来确定终端设备的最终定位位置，以有效的提升终端设备的定位处理的准确性。

在上述实施例的基础上，下面结合图3至图4对本申请提供的定位方法进行进一步的详细介绍。图3为本申请实施例提供的定位方法的流程图二，图4为本申请实施例提供的确定估计位置的实现示意图。

如图3所示，该方法包括：

S301、获取终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，N为整数，M为大于或等于1的整数。

其中，S301的实现方式与上述S201的实现方式类似，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，针对任意一个定位灯珠，其对应的M个定位信息例如可以参照如下表1进行进一步的理解。

表1

其中，序号为1的输入信息LED-ID实际上就是上述介绍的灯光标识，基于上述表1可以确定的是LED-ID可以通过监听各个LED灯珠的下行广播信道，从而确定LED灯珠的LED-ID。

以及，序号为2的输入信息RSS信息实际上就是上述介绍的光强度，基于上述表1可以确定的是，RSS信息可以是各个LED灯珠信号在终端设备接收到的光强估计值。

以及，序号为3的输入信息TDOA信息实际上就是上述介绍的传播时延，基于上述表1可以确定的是，TDOA信息可以是通过监听各个LED灯珠下行广播信道，进行伪码相干处理，测量LED灯珠之间的时间差所得到的。具体的，可以基于各个LED灯珠下行伪码广播信息，进行相干积分，提取LED灯珠之间的相位差值，从而推算LED灯珠之间的TDOA信息。

以及，序号为4的输入信息惯性导航实际上就是上述介绍的导航信息，基于上述表1可以确定的是，惯性导航可以终端设备的本地惯导芯片的输出结果。

需要说明的是，上述介绍的LED灯珠就是本实施例中的定位灯珠。以及针对上述介绍的TDOA信息，在一种可能的实现方式中，还可以采用AOA信息或者TOA信息进行替代，其实现方式类似，此处仅以TDOA信息为例进行说明。

S302、根据导航信息，确定第一待选位置。

本实施例中的导航信息为可见光定位无关的定位信息，在一种可能的实现方式中，本实施例中的导航信息比如说可以是惯性导航信息，则可以根据导航信息确定第一待选位置，那么就是说根据终端设备的惯性导航信息，确定惯性导航信息所指示的第一待选位置。

其中，根据惯性导航信息进行定位的具体实现可以参照相关技术中的介绍，本实施例对此不做限制。

S303、根据N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个第二待选位置。

以及，本实施例中可以根据N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个第二待选位置。在一种可能的实现方式中，假设本实施例中的M个定位信息包括：灯珠标识LED-ID、光强度RSS、传播时延TDOA。

则例如可以根据N个灯珠的灯珠标识LED-ID，确定LED-ID对应的第二待选位置，其具体实现可以参照相关技术中的LED-ID定位法，此处对此不再赘述。

以及，可以根据N个灯珠的光强度RSS，确定光强度RSS对应的第二待选位置，其具体实现可以参照相关技术中的通过测量光强来计算距离的实现，此处对此不再赘述。

以及，可以根据N个灯珠的传播时延TDOA，确定传播时延TDOA对应的第二待选位置，其具体实现可以参照相关技术中的三角测量法，此处对此不再赘述。

因此本实施例中可以根据N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个定位信息各自对应的第二待选位置，以得到M个第二待选位置。

S304、根据第一待选位置和M个第二待选位置，确定第一位置。

在确定第一待选位置和M个第二待选位置之后，就可以确定第一位置了，本实施例中的第一位置中包括上述介绍的第一待选位置和M个第二待选位置。

S305、获取终端设备在上一时刻的多个估计位置。

可以理解的是，本实施例中在每一个时刻都会确定下一时刻的多个估计位置，则在当前时刻，可以获取终端设备在上一时刻的多个估计位置。

在一种可能的实现方式中，终端设备在获取上一时刻的多个估计位置之前，终端设备例如可以在上一时刻，根据终端设备在所述上一时刻的设备信息进行最大似然估计，确定多个估计位置，设备信息包括如下至少一种：速度、加速度、移动方向、所述上一时刻的定位位置、定位位置的置信度。

其中，定位位置和定位位置的置信度是通过下述介绍的计算得到的，其中的速度和加速度在终端设备中存在相应的硬件，可以直接获取。

其中，最大似然估计来源于统计学，用来求解一个样本集的相关概率密度函数，其目标是寻找能够以较高概率产生观察数据的场景。本实施例中基于多种设备信息进行综合最大似然估计，可以有效剔除反射、遮挡、老化等带来的误差。

以及在一种可能的实现方式中，在根据上一时刻的设备信息确定多个估计位置的时候，其中多个估计位置的位置密度、间距、数量的选取可以以定位位置的置信度为参考，如果定位位置的置信度较差，则选取的多个估计位置的间隔较大、密度较稀疏、数量较多，以确保候选点覆盖真实位置；反之，如果定位位置的置信度较好，则选取的多个估计位置的间隔较小、密度较密集、数量较少，在收敛定位精度的同时，逐步降低计算量和定位时间。

因此本实施例中可以根据上次定位的置信度，动态调整候选点密度、数量等，逐步降低候选点数量，收敛定位精度。

下面结合图4对候选点的选取进行介绍，假设终端设备在t-1时刻所确定的定位位置是401所指示的位置，则终端设备在t-1时刻，可以根据定位位置401、定位位置的定位置信度、终端设备的估计速度、终端设备的估计加速度、移动方向，进行最大似然估计，以确定终端设备在t时刻的多个估计位置。

以及类似的，假设终端设备在t时刻所确定的定位位置是402所指示的位置，则终端设备在t时刻，可以根据定位位置402、定位位置的定位置信度、终端设备的估计速度、终端设备的估计加速度、移动方向，进行最大似然估计，以确定终端设备在t+1时刻的多个估计位置。

在每个时刻确定下一时刻的估计位置的实现方式均类似，此处不再赘述。进一步的，参照图4可以确定的是，假设在t-1时刻定位位置401的置信度较差，那么确定的下一时刻t时刻的多个估计位置的间隔就较大，密度也比较稀疏，数量比较多，以确保候选点覆盖终端设备的真实位置。

以及，假设在t时刻定位位置402的置信度较差，那么确定的下一时刻t+1时刻的多个估计位置的间隔就较小，密度也比较密集，数量比较少，从而在收敛定位精度的同时，逐步降低计算量和定位时间。

在实际实现过程中，确定候选位置的具体实现只要是基于最大似然估计进行的，并且遵循上述介绍的规律即可，基于最大似然估计进行候选位置的实现可以参照相关技术中的介绍，此处不再赘述。

S306、根据N，确定第一待选位置的权重和M个第二待选位置中各待选位置的权重。

在本实施例中，根据当前终端设备可见的定位灯珠的数量N，设置有各个定位信息以及导航信息所对应的权重，其中M个定位信息对应有M个第二待选位置，以及导航信息对应有第一待选位置。因此本实施例中可以根据N，确定第一待选位置的权重以及M个第二待选位置中各个待选位置的权重。

在一种可能的实现方式中，当N为0时，第一待选位置的权重为最大值，M个第二待选位置中各待选位置的权重均为最小值。

N大于0时，第一待选位置的权重和N成反比，M个第二待选位置中，灯珠标识对应的待选位置的权重和N成反比例关系，光强度和传播时延对应的待选位置的权重和N成正比例关系。

具体的，从终端设备的角度来看，LED灯珠数量N为零时，说明终端设备是一片黑，因为没有LED照明就什么也看不见，在这种情况下就只能依靠终端设备自身的惯导进行定位，因此需要将第一待选位置的权重设置为最大值，并且将M个第二待选位置中各待选位置的权重设置为最小值。

以及随着终端设备可以进行交互的LED灯珠的数量的增加，因为基于光强度和传播时延所得到的定位精度是较高的，实现的是高精度定位，因此可以提升光强度和传播时延对应的权重，以及导航信息和灯珠标识所得到的定位精度是比较低的，实现的是粗定位，因此可以降低导航信息和灯珠标识对应的权重。也就是说可以设置第一待选位置的权重和N成反比，M个第二待选位置中，灯珠标识对应的待选位置的权重和N成反比例关系，光强度和传播时延对应的待选位置的权重和N成正比例关系。

在一种可能的情况下，N的取值所对应的具体权重可以参照如下表2进行理解：

参照上述表2，针对序号为1的场景，当终端设备可见的LED灯珠数量N为0的时候，可以设置惯性导航的权重为最大值，比如说是表2所示的权重为10，以及可以设置LED-ID、RSS、TDOA的权重为最小值，比如说是表2所示的0。

以及，针对序号为2的场景，当终端设备可见的LED灯珠数量N为1～2的时候，可以将权重给RSS信号强度和TDOA定位信息多分一些，因为在终端设备的可见LED灯仅为1个或者2个的时候，依靠RSS或者TDOA还是不能实现精确的定位，因此在这种情况下，给惯性导航设置的权重还是最大的。参照表2，可以设置LED-ID信息的权重为1，RSS信号强度、TDOA定位信息的权重为2，惯性导航的权重为5。

以及，针对序号为3的场景，当终端设备可见的LED灯珠数量N大于等于3的时候，可以给RSS信号强度和TDOA定位信息再多分配一些权重，因为基于3个LED灯珠，通过RSS信号强度和/或TDOA定位信息，已经可以实现高精度的三维定位了。参照表2，可以设置LED-ID信息的权重为1，RSS信号强度、TDOA定位信息的权重为4，惯性导航的权重为1。

上述表2介绍的是针对导航信息和定位信息的权重设置，基于上述介绍的权重，就可以确定导航信息对应的第一待选位置的权重，以及定位信息对应的第二待选位置的权重。

可以理解的是，本实施例中，在不同场景的条件下，导航信息和各个定位信息的权重也不同，其中主要是以终端设备的下行广播信道所获取的可见LED灯珠数量N作为参考，设置有多个不同的工作场景。具体的，随着可见LED灯珠数量N的增加，RSS/TDOA信息的权重也逐步增加；反之，随着可见LED灯珠数量的减少，惯性导航的权重逐步增加，其中LED-ID信息主要作为粗定位和辅助定位。

此处对LED-ID的粗定位和辅助定位进行说明，LED-ID就是一个灯珠的编号，只能覆盖一个灯珠的光照范围，在几米至几十米之间，所以可以用于粗定位，在实际实现过程中通常希望能达到厘米级的定位。以及所谓的辅助定位，是指通过LED-ID信息，终端设备可以确定当前所在的范围，不会出现在其余的地方。

在上述介绍的内容的基础上，在实际实现过程中，具体的场景划分，以及各个场景下具体的权重设置均可以根据实际需求进行选择，只要遵循随着N的增加，RSS/TDOA信息的权重也逐步增加；以及，随着N的减少，惯性导航的权重逐步增加的原则即可。

需要说明的是，本实施例中首先考虑可见光光源强度较弱，甚至在光源掉电等极端情况下的定位可用问题，故引入了惯导信息作为终端设备的辅助定位方法。所采用的惯导信息为终端设备的速度和加速度值，具有易于实现、成本低的优点。其中，终端设备的四组输入信息并不是简单的叠加，而是进行了动态加权，随着灯珠数量和光强的增加，依次对RSS值和TDOA值的权重递增，而惯导信息的权重递减。

S307、根据第一待选位置和估计位置，确定第一待选位置和估计位置之间的第一误差。

基于上述介绍的第一待选位置、第二待选位置以及各自对应的权重，就可以确定各个估计位置各自的误差了，下面以任一个估计位置为例进行介绍，其中各个估计位置的误差的确定方式都是类似的，因此不再赘述。

基于上述介绍可以确定的是，在当前时刻，可以确定第一待选位置，其中第一待选位置是根据当前时刻的导航信息所确定的位置。以及在当前时刻可以获取估计位置，其中估计位置是上一时刻根据设备信息所估计得到的位置。

则可以进一步的获取第一待选位置和估计位置之间的第一误差，在一种可能的实现方式中，估计位置和第一位置之间的误差例如可以满足如下公式一：

其中，(x，y，z)为第一位置，

上述公式一仅仅是介绍了计算误差的一种可能的实现方式，在实际实现过程中，只要误差可以反映估计位置和第一位置之间的距离远近即可，其具体实现方式可以根据实际需求进行选择和扩展。

若上述公式中的(x，y，z)为第一待选位置，则可以确定第一待选位置和估计位置之间的第一误差。

S308、根据M个第二待选位置和估计位置，确定估计位置和M个第二待选位置之间的M个第二误差。

以及，基于上述介绍可以确定的是，在当前时刻，可以确定M个第二待选位置，其中第二待选位置是根据当前时刻的定位信息所确定的位置。以及在当前时刻可以获取估计位置，其中估计位置是上一时刻根据设备信息所估计得到的位置。

则可以进一步的获取M个第二待选位置和估计位置之间的M个第二误差，具体的，针对每一个第二待选位置，都获取第二待选位置和估计位置之间的第二误差，从而确定M个第二误差。

第二误差的计算与上述第一误差的计算类似，比如说若上述公式一中的(x，y，z)为第二待选位置，则可以确定第二待选位置和估计位置之间的第二误差。

S309、对第一误差、第一待选位置的权重，以及各第二误差，各待选位置的权重，进行加权平均处理，得到估计位置对应的误差。

在确定估计位置和第一待选位置之间的第一误差，以及估计位置和各个第二待选位置之间的第二误差之后，就可以对第一误差、第一待选位置的权重，以及各第二误差，各待选位置的权重，进行加权平均处理，以得到估计位置对应的误差。其中加权平均处理就可以根据各自对应的权重进行加权，然后进行平均处理即可，此处对具体的实现不再赘述。

在一种可能的实现方式中，上述介绍的定位置信度的计算，例如可以基于此处介绍的误差结果，将作为估计位置的误差进行等级划分，对应得到定位置信度的等级。

也就是说本实施例中可以根据误差来确定定位置信度，比如说误差越大，则定位置信度越小，也就是说误差可以和定位置信度成反比，在此基础上，误差和定位置信度的具体关系，以及上述介绍的等级划分的具体实现可以根据实际需求进行选择和设置。

具体的，本实施例中依据每一次定位结果对估计位置的误差进行等级划分，以得到定位置信度，也就是误差累积概率趋势，可以有效剔除反射、遮挡、老化等带来的信息误差，并根据上次定位的置信度来动态调整估计位置的密度、数量等，可逐步降低候选点数量，逐步收敛定位精度。因此，本实施例的方案可以以较高精度快速推算出终端设备的下一位置，解决了场景分析法定位所需的指纹库问题，同时也缩短了定位计算时间，提高了本实施例中的定位方法的可用性。

S310、将多个估计位置中误差最小的位置确定为目标位置。

在确定多个估计位置各自对应的误差之后，例如可以将多个估计位置误差最小的位置确定为目标位置。此处的目标位置也就是最终确定的终端设备在当前时刻的定位位置。

此处需要说明的是，本实施例中之所以要根据误差在估计位置中选择当前时刻的目标位置，是因为终端设备的移动是一条连续的线，但是在进行定位的时候只能够逐点进行计算，其中计算的间隔可以是米，分米，厘米等等，这就对应了定位精度，以及点和点之间就是对应的延时。

在计算得到多个点之后，将这些点连接起来就可以得到终端设备的移动轨迹。其中，因为终端设备是移动的，那么比如说终端设备在t时刻就不是站住不动的，所以本实施例中就需要预测终端设备的轨迹，以保证绘制的移动轨迹可以跟随上用户的移动，这样才能够保证看到的终端设备的移动轨迹是连续平滑的曲线。

如果说用户到了t时刻才去计算t时刻的位置，就会导致所显示位置是滞后于终端设备的移动的，就会导致呈现的移动轨迹不流畅，本申请的技术方案相当于把终端设备的移动轨迹提前绘制好，从而可以在保证高定位精度的同时，保证软件界面也非常流畅。

本申请实施例提供的定位方法，通过将不同的输入信息分类为粗定位和辅助定位，并相应的加权，克服了单独一种输入信息在定位运算时出现光强减弱、光强波动、反射干扰等不利情况而导致定位精度下降的缺点，进而可以为后续的提高定位精度提供基础。以及，因为有限候选点的预估直接影响定位算法的精度和收敛时间，本申请在最大似然估计准则基础上，将无限个待评估点简化为有限个估计位置，估计位置的密度和数量，则根据上次定位的设备信息进行预估。通过设置在定位位置的置信度较差时，选取的多个估计位置的间隔较大、密度较稀疏、数量较多，以及在定位位置的置信度较好时，选取的多个估计位置的间隔较小、密度较密集、数量较少，从而可以有效的提升定位算法的精度，并降低收敛时间。

在上述实施例的基础上，下面结合图5对本申请提供的定位方法的流程进行进一步的详细介绍。图5为本申请实施例提供的定位方法的处理流程示意图。

如图5所示，其中终端设备例如可以在t时刻，获取导航信息以及各个LED灯珠的定位信息，也就是图5所示的LED-ID信息、可见光RSS强度、TDOA时间差信息以及惯性导航信息等，并根据可见LED灯珠的数量，动态调整各个参数的加权系数。

以及终端设备可以延迟一个定位周期，通过候选点预估模块获取上一时刻,也就是t-1时刻的多个候选点位置，此处的候选点位置实际上就是上述介绍的估计位置，比如说参照图5，存在候选点1位置～候选点k位置，也就是说在t-1时刻确定了k个估计位置。

之后，动态加权误差计算模块可以执行上述介绍的加权平均处理，根据导航信息和定位信息，以及各自对应的权重，确定各个候选点位置各自对应的误差，输出图5所示的候选点1误差～候选点k误差，其中误差的实现可以参照上述实施例的介绍，此处不再赘述。

之后，定位选择模块可以基于候选点误差，将误差最小的候选点确定为本次定位结果，也就得到了终端设备的目标位置。

之后终端设备可以通过速度、加速度、置信度评估模块，获取当前t时刻的设备信息，例如设备信息可以包括速度、加速度、移动方向、上一时刻的定位位置、定位位置的置信度等。并预估下一个时刻的多个估计位置，并重复执行上述过程，从而实现多终端设备的持续定位。

基于上述介绍可以确定的是，本申请提供的定位方法，通过上述介绍的终端设备的四组输入信息进行了动态加权，其中权重的设置实现了不同的输入信息分类为粗定位和辅助定位，之后进行加权处理，从而可以有效克服单独一种输入信息在定位运算时出现光强减弱、光强波动、反射干扰等不利情况而导致定位精度下降的缺点。同时依据动态加权误差计算的误差结果，确定估计位置的定位置信度，然后根据置信度动态调整下一次的估计位置的密度、数量等，从而可逐步降低候选点数量，逐步收敛定位精度。因此，本申请提供的定位方法可以以较高精度快速推算出终端设备的下一位置，同时也有效缩短了定位计算时间。因此可以快速准确的实现对终端设备的定位。

图6为本申请实施例提供的定位装置的结构示意图。如图6所示，该装置60包括：获取模块601、确定模块602。

获取模块601，用于获取所述终端设备的导航信息、以及N个定位灯珠的M个定位信息，所述M个定位信息包括：灯珠标识、光强度、传播时延，所述N为整数，所述M为大于或等于1的整数；

确定模块602，用于根据所述导航信息和所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定第一位置；

所述获取模块601，还用于获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置；

所述确定模块602，还用于根据所述第一位置和所述多个估计位置，确定所述终端设备的目标位置。

在一种可能的设计中，所述确定模块602具体用于：

根据所述导航信息，确定第一待选位置；

根据所述N个定位灯珠的M个定位信息，确定M个第二待选位置；

根据所述第一待选位置和所述M个第二待选位置，确定所述第一位置。

在一种可能的设计中，所述确定模块602具体用于：

根据所述第一位置以及所述定位灯珠的数量N，获取所述多个估计位置各自对应的误差；

将所述多个估计位置中误差最小的位置确定为所述目标位置。

在一种可能的设计中，所述第一位置中包括所述第一待选位置和所述M个第二待选位置；

针对任一个所述估计位置，所述确定模块602具体用于：

根据所述数量N，确定所述第一待选位置的权重和所述M个第二待选位置中各待选位置的权重；

根据所述第一待选位置、所述M个第二待选位置、所述第一待选位置的权重、所述M个第二待选位置中各待选位置的权重以及所述估计位置，确定所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，所述确定模块602具体用于：根据所述第一待选位置和所述估计位置，确定所述第一待选位置和所述估计位置之间的第一误差；

根据所述M个第二待选位置和所述估计位置，确定所述估计位置和所述M个第二待选位置之间的M个第二误差；

对所述第一误差、所述第一待选位置的权重，以及各所述第二误差，各所述待选位置的权重，进行加权平均处理，得到所述估计位置对应的误差。

在一种可能的设计中，所述确定模块602具体用于：

所述N为0时，所述第一待选位置的权重为最大值，所述M个第二待选位置中各待选位置的权重均为最小值；

所述N大于0时，所述第一待选位置的权重和所述N成反比，所述M个第二待选位置中，灯珠标识对应的待选位置的权重和所述N成反比例关系，光强度和传播时延对应的待选位置的权重和所述N成正比例关系。

在一种可能的设计中，所述确定模块602还用于：

在所述获取所述终端设备在上一时刻的多个估计位置之前，所述终端设备在所述上一时刻，根据所述终端设备在所述上一时刻的设备信息进行最大似然估计，确定多个估计位置，所述设备信息包括如下至少一种：速度、加速度、移动方向、所述上一时刻的定位位置、所述定位位置的置信度。

本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图7为本申请实施例提供的定位设备的硬件结构示意图，如图7所示，本实施例的定位设备70包括：处理器701以及存储器702；其中

存储器702，用于存储计算机执行指令；

处理器701，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中定位方法所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。

可选地，存储器702既可以是独立的，也可以跟处理器701集成在一起。

当存储器702独立设置时，该定位设备还包括总线703，用于连接所述存储器702和处理器701。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上定位设备所执行的定位方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。