浙江教学光学定位系统光学原理

    本公开涉及光学定位领域，具体地，涉及一种光学定位系统。背景技术：光学定位系统是根据光学特性获得一个或多个光学标记物坐标的系统。通常一个或多个标记物附着在一个待确定位置的物体(**工具)上。标记物可以是有源标记物(也称主动标记物，例如，发光二极管)、无源标记物(也称被动标记物，例如，反射球，反射片)，或主动标记物和被动标记物的组合。无源标记物的一个例子是玻璃微珠技术的圆片或圆球。这种无源标记是通过在基层嵌入微小玻璃珠(其数量以数十万计)后获得反光布，并且将基层包覆到物体(例如，球体、圆片)的表面。光学定位系统中常规的照明装置是传感装置周围的灯环。图1是现有技术中光学定位系统的照明装置的示意图。如图1所示，灯环1可由多个led灯排列组成。由于各个led灯的亮度可能存在较大的个体差异，因此，灯环1很难成为理想的高斯光源，进而感测器得到的是一个不完全对称的环，很难直接提取环的中心，当距离标记物较近时影响更为明显。有源标记物在理论上应该是光学高斯圆点，但是相应的地需要配置控制电路，还需要配置电源，如果使用电池作为电源，还涉及到工作寿命的问题，在应用上会受到很多的限制。从而有效提高光伏组件的光转换率和增强光伏组件的外观美观度。浙江教学光学定位系统光学原理

    现有的单一定位技术很难满足不同的精度和环境动态特性所带来的可靠性要求。其次，从提高覆盖的角度，现有的技术基本上都依赖定位数据库，而数据库的产生大多依赖人工的现场勘测，这样带来的布局和维护成本很高。**后一点，从用户体验的角度，要求所采用的定位技术功耗低，不增加额外成本。室内定位技术已经有了很多发展，提出了各种解决方案。这些解决方案各存在不同的优势，同时也有各种局限，从而使单一的技术不能满足以上所提出的这些挑战。当前室内定位技术的发展趋势是采取多种技术的融合，以达到充分发挥单一技术的优势，并相互弥补不足，从而满足不同的要求所提出的技术挑战，达到**优的解决方案。接下来会介绍现有的不同定位技术，并分析它们的优势和局限，**后讨论室内定位领域的新发展趋势。图1介绍了现有的一些定位技术和他们的性能特点。下面对其中几种常用于室内定位的技术做出简要的介绍。基于WiFi的定位技术：WiFi芯片在各种手机和移动设备上已经普遍应用，而且其基础热点设施的室内覆盖也非常好，很多需要定位的公共场所如机场、商场都有覆盖，所以WiFi用于室内定位成为很自然的选择，很多现有的解决方案都是主要基于WiFi技术。福建无人机光学定位系统成像特点这S0012AD-CEPEM两方面的变化都给失效缺陷定位和失效机理的分析带来巨大的挑战。

    现在GPS（全球定位系统）已经成为手机、平板电脑等大多数智能设备的标准配置，利用GPS或者通信基站实现室外定位已经得到了广泛应用。人们在使用地图软件时可以直接搜索当前位置到目的地的公交线路、驾车路线和步行路线等，并能够在途中实时查看自己的位置；还可以搜索当前位置周边的银行、餐馆和旅游景点等信息。室外定位技术的普及让人们的出行变得更加便利，即使在一个陌生的城市，不用问路也可以很轻松地找到目的地。然而，由于这些定位技术大多基于卫星或者室外基站，一旦我们进入室内，它们似乎就很难再发挥作用了。不过大家大可不必为此感到遗憾，因为针对室内场景的定位技术已经初步成熟。基于室内场景的空间定位有哪些用途呢？室内定位即通过技术手段获知人们在室内所处的实时位置或者行动轨迹。基于这些信息能够实现多种应用。例如，大型商场中的商户能够通过室内定位技术获知哪些地方人流量比较大，客人们通常会选择哪些行动路线等，从而更科学地布置柜台或者选择举办促销活动的地点。客人也可以利用室内定位技术更方便地找到所需购买物品的摆放区域，并获得前往该处的比较好路线。家长不用再担心孩子在商场中走失，通过室内定位技术可以实时定位孩子的位置。

    所述计算装置还用于根据所述逆向反射标记物相对于所述感测装置的位置和所述感测装置相对于世界坐标系的位置，计算所述逆向反射标记物相对于世界坐标系的位置。可选地，所述计算装置根据单目立体视觉算法或多目立体视觉算法计算所述逆向反射标记物相对于世界坐标系的位置。可选地，所述计算装置还用于根据所述感测装置感测的光线计算所述工具相对于所述感测装置的位姿。通过上述技术方案，将光学定位系统中的环形光源替换为点光源，并通过设置半透射镜，将工作时的光路模拟成由感测装置发出光并接收光。这样，使得光学定位系统中的照明光源更加接近于理想的高斯分布的光源，因此，能够利用逆向反射标记物更加准确地定位用户操作的工具。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是现有技术中光学定位系统的照明装置的示意图；图2是一示例性实施例提供的光学定位系统的光路示意图；图3是另一示例性实施例提供的光学定位系统的光路示意图。通常，视角约为120°的LED表现出良好的性能。

    那也很难定位准确。总的来说，Wi-Fi这种定位方式的执行难度比较大，可用性和准确性也不高。所以，主要还是一种辅助性质的定位手段。A-GPS定位说到辅助，我们就要说到A-GPS了。A-GPS，AssistedGPS，辅助全球卫星定位系统。从名字就可以看出来，这是GPS的一个增强功能。A-GPS网络架构这个技术，就是将GPS定位和基站定位两种技术相结合。手机通过基站大致定位自己的位置，然后把位置告诉AGPS服务器，服务器根据这个位置信息，将此时经过你头顶的卫星参数（哪几颗、频率、位置、仰角等信息）反馈给你的手机，你手机的GPS就可以快速搜索卫星。采用A-GPS的话，手机搜星速度**提高，几秒钟就可以定位。以上，就是常用的室外定位技术。其实，说实话，**靠谱的方式，还是卫星定位。大家经常会发现自己被定位到河里去，多半都是因为卫星没信号，然后被基站定位和Wi-Fi定位给坑了。室内定位事实上，像GPS这样的定位技术，虽然精度高，但是有一个明显的缺点，就是无法穿透建筑物，不能实现室内定位。但是，人们对室内定位是有强烈需求的。例如地下车库，人们经常会忘记自己的车停在哪里。此外，在大型商场人流较多，找人会存在困难，小孩走失的话，也会需要定位。地下车库。先在顶层或底层（Top Layer or Bottom Layer）放置一个40mil（1mm）的焊盘。江苏游戏光学定位系统定位系统

因此,本发明的优点为能够准确判断目标电子装置和其控制装置之间的相对位置与角度的光学系统.浙江教学光学定位系统光学原理

    极大地降低了设备复杂性。无线UWB技术采用脉冲位置调制PPM单周期脉冲来携带信息和信道编码，一般工作脉宽(1纳秒=一亿分之一秒)，重复周期在25-1000ns。图2显示了实用的单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性，图中脉冲的中心频率在2GHz。无线UWB技术原理图2典型高斯单周期脉冲的时域和频域实际通信中使用一长串的脉冲。图3显示了周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。频谱中出现了强烈的能量尖峰，这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰，而且这种十分规则的脉冲序列也没有携带什么有用信息。改变时域的周期性可以减低这种尖峰，即采用脉冲位置调制PPM。无线UWB技术原理图3单周期脉冲序列的时、频域特性比如可以用每个脉冲出现位置超前或落后于标准时刻一个特定的时间δ来表示一个特定的信息。图4是一个二进制信息调制的示例。无线UWB技术原理图4PPM调制的示意图图中调制前脉冲的平均周期和调制量δ的数值都极小。因此调制后在接收端需要用匹配滤波技术才能正确接收，即用交叉相关器在达到零相位差的时候就可以检测到这些调制信息，哪怕信号电平低于周围噪声电平。由图还可见调制后降低了频谱的尖峰幅度。浙江教学光学定位系统光学原理

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