用于lidar系统和ir摄像系统的范围增强的制作方法_3

文档序号:9863996阅读:来源:国知局
包括角锥棱镜,但是回归反射结构500可以包括回归反射球,诸如图4的回归反射球421。在该情况下,回归反射球421可以填充有与滤光器524类似的滤光材料,使得回归反射球421滤掉与第一波长不对应的光束。
[0043]与回归反射滤光器结构500关联的好处在于:回归反射结构500可以回归反射与第一波长对应的光束并且可以不回归反射与第二波长对应的光束。因此,回归反射结构500可以对于与第一波长范围对应的光束是回归反射的并且可以对于与第二波长范围对应的光束是非回归反射的。回归反射滤光器结构500的额外的优点和好处对于理解本公开的好处的本领域技术人员来说将是显而易见的。
[0044]参考图6,范围增强LIDAR系统的实施方式被描述并指定为600。系统600可以包括LIDAR装置610、第一 LIDAR目标630、第二 LIDAR目标631、第三LIDAR目标632和第四LIDAR目标633。第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631可以分别被第一回归反射材料620和第二回归反射材料621涂覆。
[0045]在操作期间,LIDAR装置610可以发射多个入射光束640。第一 LIDAR目标630可以朝向LIDAR装置610回归反射多个光束640,作为多个回归反射光束650。多个回归反射光束650可以由于涂覆LIDAR目标630的回归反射材料620而生成。类似地,LIDAR目标631可以由于回归反射涂覆621而反射多个光束640,作为回归反射光束651。与第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631相反,第三LIDAR目标632和第四LIDAR目标633可以散射光束640。
[0046]因为第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631朝向LIDAR装置610回归反射多个光束640,作为回归反射光束650、651,所以与第三LIDAR目标632和第四LIDAR目标633相比,LIDAR装置610的范围可以对于第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631增加。例如,当第三LIDAR目标632和第四LIDAR目标633处于LIDAR装置610的20英尺内时,LIDAR装置610可以能够确定LIDAR装置610与第三LIDAR目标632和第四LIDAR目标633之间的距离。相反地,当第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631距离LIDAR装置610超过20英尺时,LIDAR装置610可以能够确定到第一 LIDAR目标630和第二 LIDAR目标631的距离。
[0047]范围增强LIDAR系统600的好处在于:系统600可以应用于特定LIDAR目标与LIDAR装置610可能相距很远距离的情况。例如,系统600可以应用于施工地图绘制、矿场地图绘制、火车转换站监视、港口安全监视、三维机场地图绘制/监视、高价值设施的周围监控、航天器对接机构、道路地图绘制和/或空中加油辅助。系统600的其它优点、好处和应用对于理解本公开的好处的本领域技术人员来说将是显而易见的。
[0048]参考图7,IR摄像系统的实施方式被描述并总体指定为700。IR摄像系统700可以包括IR束源710、回归反射材料720、IR目标730、IR摄像机760和处理器770。IR束源710、IR摄像机760和处理器770可以集成到单个装置,或IR摄像机760可以包括处理器770,如理解本公开的好处的本领域技术人员将理解的那样。回归反射材料720可以与IR目标730接触。IR束源可以包括任何IR光源。IR摄像机760可以包括被构造为检测IR波长范围内的光的任何类型的摄像机。回归反射材料720可以与回归反射材料120对应。
[0049]在操作期间,IR束源可以朝向IR目标730发射入射光束740。入射光束740可以在回归反射材料720处被接收并且作为回归反射光束750被回归反射到IR摄像机760。入射光束740和回归反射光束750 二者可以与电磁谱的IR部分内的波长对应。处理器770可以从IR摄像机760接收IR图像。基于IR图像,处理器770可以检测和/或追踪IR目标730。追踪IR目标730可以包括监视IR目标730在二维平面内的位置。
[0050]与系统700关联的优点在于:与不包括回归反射材料720的系统相比,可以从更远的距离检测和/或追踪IR目标730。系统700的其它优点和好处对于已经理解本公开的好处的本领域技术人员来说将是显而易见的。
[0051]参考图8,红外摄像系统的实施方式被描述并总体指定为800。系统800可以包括IR束源710、回归反射材料720、IR目标730、IR摄像机760和处理器870。
[0052]在操作期间,IR束源710可以朝向IR目标730发射多个入射IR束840。入射IR束840可以被回归反射材料720回归反射作为回归反射IR束850。虽然图8将回归反射IR束850描述为以不同于入射IR束840的角度被回归反射,但是为了简化示出而大大地夸大了这些角度。为了示出,IR束源710和IR摄像机760可以共同位于单个位置,并且回归反射IR束850可以被回归反射回该单个位置。
[0053]在实施方式中,阴影目标880可以位于IR摄像机760与IR目标730之间。虽然IR目标730可以与回归反射材料720接触或涂覆有回归反射材料720,但是阴影目标880可以不包括任何回归反射材料。因此,阴影目标880可以不是回归反射的。阴影目标880可以在回归反射IR束850内投射阴影,从而从IR摄像机760的视角来看产生了阴影。例如,因为阴影目标880没有涂覆回归反射材料,所以阴影目标880可以散射和/或吸收入射光束840,而没有被阴影目标880吸收的光束可以被回归反射材料720回归反射回IR摄像机760。
[0054]处理器870可以被构造为从IR摄像机760接收IR图像并且检测和/或追踪位于IR摄像机760与IR目标730之间的阴影目标880。为了示出,IR目标730可以包括涂覆有回归反射材料720的一个或更多个表面,诸如墙面、地面或另外的表面。处理器870可以被构造为在包括IR目标730的表面的二维平面内检测和/或追踪阴影目标880。
[0055]与系统800关联的好处在于:阴影目标880不需要与回归反射材料接触。因此,阴影目标880可以在不要求由IR摄像机760的用户预先与阴影目标880接触的情况下被检测和/或追踪。其它的优点和好处对于理解本公开的好处的本领域技术人员来说将是显而易见的。
[0056]参考图9,IR摄像系统的实施方式被描述且总体指定为900。系统900包括IR束源710、回归反射材料720和IR目标730。系统900还包括第一 IR摄像机960、第二 IR摄像机961和处理器970。
[0057]在操作期间,回归反射材料720可以接收入射光束740并且将入射光束740反射作为第一回归反射光束950和第二回归反射光束951。第一回归反射光束950可以由第一IR摄像机960接收并且第二回归反射光束951可以由第二 IR摄像机961接收。处理器970可以被构造为从第一 IR摄像机960接收第一 IR图像并且从第二 IR摄像机961接收第二IR图像。处理器可以进一步被构造为基于从第一 IR摄像机960接收的信息和从第二 IR摄像机961接收的信息计算视差测量结果。基于视差测量结果,处理器970可以计算从固定点到IR目标730的距离。例如,固定点可以包括IR束源710、IR摄像机960、IR摄像机961、处理器970、另外的位置和/或与系统900相关的位置。在实施方式中,IR束源710、第一 IR摄像机960、第二 IR摄像机961和处理器970处于同一位置。
[0058]系统900的好处在于:可以使用来自IR波长范围的光在二维平面中检测和/或追踪IR目标730,同时可以确定到IR目标的距离。因此,可以在三维中
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