随着社会的发展,人们对位置服务(LBS)的需求不断提高,其在物流外卖服务、共享产业、无人驾驶、车联网等领域都有着不可或缺的核心地位。人们日益增长的室内工作与生活为室内定位技术(VLIP)带来了新的发展动力。传统的定位方式如GPS因其无法穿透墙壁,在室内环境具有局限性,因此相对于射频、无线局域网(WLAN)、蓝牙等定位方式,可见光定位因其成本低、抗电磁干扰、定位精度较高等优点,成为近几年室内定位方向的研究重点。可见光定位利用发光二极管(LED)作为发射端生成位置信息,接受端由光电检测器(PD)或图像传感器(IS)接受信号。相对于光电检测器经常受到多径效应的影响,图像传感器定位效果更好,但在复杂的实际情况下,由于IS发生倾斜或抖动问题会产生极大的定位误差,影响定位结果,因此成为可见光室内定位的研究重点。本论文提出了一种基于图像传感器的本体定位技术,采用组合LED光源为发射端,采用单目摄像头为接收端。通信模块利用LED光源和单目摄像头进行信号的发送与接收,对图像进行增强和降噪处理,并对LED光源发送的信号进行解码;定位模块采用目标识别算法与抗倾斜定位算法提高定位的精度,最终搭建了一套基于IS的本体定位系统。主要创新点如下:(1)针对相机通信中相机处理后的阈值化会造成很大的误码率等问题,提出了基于LED的高频闪烁及幅度翻转编码方式(UPSOOK)定位方案,不仅解决了编码方式无闪烁的问题,且提高了频谱效率。在此基础上,采用颜色图像处理方式进行解码,实验结果表明获取定位信息的效果得到了有效的提升。(2)可见光室内定位在一定程度上受制于其对倾斜的敏感度,无论用PD还是图像传感器,在接收端于发送端的相对位置产生倾斜时,定位的误差就会显著提高,特别是在自身定位的实际环境下,这种倾斜是不可避免的。针对该问题,提出了一种基于图像处理的修正算法,通过图像处理的方式得到三个LED灯的顶点信息,并根据透视变换矩阵进行处理修正,提高定位精度。(3)研制了一套基于图像传感器的本体定位实验系统,并完成了实验测试。实验结果表明在5m×5m×4.5m的实验空间内满足了厘米级室内定位需求,解码成功率保持在50%以上,解码准确率在90%以上,空间定位平面误差不高于5cm,在倾斜情况下平面误差不高于9cm。