低成本长期空中成像制造技术

包括有安装在空中平台(例如，球囊)上的相机的成像系统允许用户通过遥控来增加相机电池的寿命。用户可以通过调节相机进行图像捕获的参数来而以感兴趣的时间尺度和期望的功耗捕获图像。当空间平台在感兴趣区域中移动时，用户可以调节用于捕获图像的时间、用于捕获视频的时间、或每个时间段用于捕获一个或多个图像的周期数，以改变用于成像的功耗。该系统还提供成像对准以解决当在感兴趣区域中移动时空中平台的不希望的移动。另外，提供了一种安装装置，其简单且便宜，而且允许相机在相对于地面保持被定位在期望位置。

Low Cost Long Term Aerial Imaging

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低成本长期空中成像
技术介绍
在过去几年中，高分辨率空中成像系统已经被广泛使用。这种用途在研究领域和工业中都有所增加。例如，使用配备相机的无人驾驶飞行器(UAV)记录的视觉图像已经被用于包括灾害评估、农业分析和电影制作在内的各种应用。在这一不断增加的应用的推动下，美国的UAV销量在去年增长了两倍。尽管UAV技术最近取得了进展，但有几个因素严重限制了UAV的能力和采用。UAV消耗大量电力以保持在高空，导致电池寿命非常短(大多数商用UAV大约为几十分钟)。这使得这种UAV不适用于需要长期连续监测的应用，例如农业农场监测、监视和生成空中延时图像。此外，UAV的使用面临监管限制，并且UAV的使用需要高额资金投入。携带UAV的中重型有效载荷价格昂贵，并且通常花费超过一千美元。由于UAV电池具有有限的充电周期并且如果经常使用则需要频繁更换，因此，这一成本因素更加复杂。
技术实现思路
提供本“
技术实现思路
”是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的“具体实施方式”中进一步描述。本“
技术实现思路
”并非旨在专门标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。本公开的实施例包括用于在成像系统中使用的装置和方法。成像系统可以被配置为包括空中平台，该空中平台被配置为上升到地面上方的特定高度。空中平台可以是诸如球囊或风筝等装置。空中平台可以包括转向装置，当空中平台被悬挂在地面上方时，该转向装置允许地面上的实体沿着期望方向移动空中平台。例如，转向装置可以是系绳，系绳允许地面上的用户/实体控制空中平台的高度和位置。相机设备可以附接到空中平台，并且被定向在特定方向以拍摄地面的图像(包括静止图像或视频)。相机设备还可以包括位置传感器(诸如全球中毒卫星(GPS)设备)和用于与其他设备通信的无线接口。成像系统还可以包括移动设备，该移动设备也具有无线接口并且通过无线接口与相机设备通信。移动设备可以是诸如智能电话或平板设备等设备，并且可以具有用户接口以从用户接收输入以及向用户提供输出，该用户可以是在地面使用转向装置控制空中平台的用户/实体。在操作中，移动设备可以接收与要由相机设备成像的区域相关的第一数据。第一数据可以由用户在用户接口处输入。第一数据可以包括例如该区域的维度参数和该区域内的重要区域的至少一个指示。移动设备还可以接收包括与相机设备的视场相关的信息的第二数据。第二数据可以包括例如关于空中平台/相机设备的高度的数据、和/或可以由用户或通过某种其他方法输入到移动设备的图像分辨率数据，诸如被预先存储或下载到移动设备。至少基于第一数据和第二数据，移动设备可以确定该区域内的第一路径，并且在用户接口处向用户/实体提供关于第一路径的信息。然后，当用户/实体根据在用户接口处接收的关于第一路径的信息沿着第一路径移动时，用户/实体可以使用转向装置来随着用户/实体来移动空中平台。当用户/实体沿着第一路径移动时，移动设备从相机设备的位置传感器接收第三数据。第三数据可以包括在相机设备捕获感兴趣区域的每个图像或视频帧时确定的位置数据。然后，在用户/实体沿着第一路径移动期间和/或之后并且至少基于第三数据，移动设备可以确定该区域内的第二路径并且向用户/实体提供关于第二路径的信息。可以确定第二路径以考虑该区域中在第一路径的遍历中保持未成像的至少一个未成像区域。然后，用户/实体可以使用转向装置根据在用户接口处接收的关于第二路径的信息，沿着第二路径的遍历移动空中平台并且捕获该区域的附加图像。当用户沿着具有空中平台的第一路径移动时，可以实时地构造和/或调节第一路径。在一种实现中，成像系统包括控制设备，控制设备包括允许用户通过工作周期和/或远程控制相机设备使得除非需要其他功能否则仅运行基本功能来增加相机电池寿命的装置。用户可以通过调节与相机设备的图像捕获相关的参数，来使用该装置以感兴趣的时间尺度捕获图像。该实现包括被配置为接收第一数据的装置，第一数据包括与待成像区域相关的信息、以及与相机设备的视场相关的信息，所述相机设备位于具有转向装置的空中平台上移动实体上方。接收第二数据，第二数据指示与相机设备的功耗相关的参数，并且将第二数据提供给相机设备。第二数据可以包括相机设备捕获图像的时间、相机设备捕获视频的时间、或者每个时间段用于相机设备捕获一个或多个图像的周期数。然后，该装置可以至少基于第一数据确定路径规划，以提供给移动实体以便对该区域进行成像。该装置可以包括移动设备，该移动设备包括用户接口，并且移动设备响应于移动实体在用户接口处录入输入而从用户接口接收指示与功耗相关的参数的第二数据。该装置还可以至少基于第二数据确定相机设备的电池寿命，并且在用户接口处向移动实体呈现电池寿命的指示。然后，用户可以根据电池寿命和对特定区域成像所需要的时间来修改相机设备捕获图像的时间、相机设备捕获视频的时间、或者每个时间段用于相机设备的周期数。在另外的实现中，成像系统包括控制设备，控制设备包括被配置为进行以下操作的装置：从相机设备接收多个图像，从多个图像中提取多个特征，舍弃多个特征中跨越多个图像不匹配的选定特征，确定将多个图像中的每个图像中的特征映射到多个图像中的另一图像中的特征的单应性，并且将单应性应用于从相机设备捕获的当前图像并且确保当前图像与当前图像之前的图像对准。这种图像对准允许使用较便宜的空中平台，但是可能容易受到空中的平移和旋转的影响，从而由于风对空中平台的影响而导致相机设备的不希望的运动。在另外的实现中，成像系统可以包括空中平台，该空中平台被配置为上升到地面上方的特定高度。空中平台可以包括球囊和转向装置，当空中平台在地面上方时，该转向装置允许地面上的实体沿着期望方向移动空中平台。成像系统还可以包括支架，支架包括具有长轴、第一端和第二端的构件，支架还包括将构件的第一端耦合到空中平台的枢转装置，其中构件从空中平台沿着其长轴基本垂直于地面悬挂。支架还包括具有第一部分和第二部分的壳体。壳体的第一部分耦合到细长构件的第二端。壳体被配置为容纳相机设备并且保持相机设备，使得相机设备的焦平面垂直于构件的长轴。附图说明图1A是示例系统的图；图1B是移动模式下的示例系统的使用的图；图2A是示出相机设备的示例成像区域的图；图2B是示出用于确定相机设备的成像区域的示例操作的图；图2C是示出感兴趣区域内的相机设备的示例成像区域的图；图3是示出用于对感兴趣区域进行成像的实现的示例操作的流程图；图4A是示出示例感兴趣区域的图；图4B是示出用于对感兴趣区域进行成像的示例初始路径的图；图4C是示出当部分遍历感兴趣区域的初始路径时成像的区域的示例的图；图4D是示出当完全遍历感兴趣区域的初始路径时成像的区域的示例的图；图4E是示出当完全遍历感兴趣区域的初始路径时未成像区域的示例的图；图4F是示出用于在完全遍历感兴趣区域的初始路径时对未成像区域进行成像的示例后续路径的图；图5A是示出用于确定在对感兴趣区域进行成像时要遵循的初始路径的示例操作的流程图；图5B是示出用于确定在对于感兴趣区域的未成像区域进行成像时要遵循的后续路径的示例操作的流程图；图6是示出用于在对感兴趣区域进行成像时对准移动设备中的图像的示例操作的流程图；图7示出了用于对感兴趣区域进行成像的示例移动设备；图8A是示出用于成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：一个或多个处理器，以及与所述一个或多个处理器通信的存储器，所述存储器包括代码，所述代码在被执行时引起所述一个或多个处理器控制所述装置：接收第一数据，所述第一数据包括与待成像区域相关的信息、以及与相机设备的视场相关的信息，所述相机设备定位在具有转向装置的空中平台上移动实体的上方；至少基于所述第一数据确定所述区域内的路径，并且将关于第一路径的信息提供给所述移动实体；接收第二数据，所述第二数据指示与所述相机设备的功耗相关的参数，并且将所述第二数据提供给所述相机设备；当所述移动实体使用所述转向装置沿着所述第一路径移动所述空中平台时，从所述相机设备接收第三数据，所述第三数据包括由所述相机设备根据所述第二数据拍摄的一个或多个图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.21 US 62/448,992;2017.01.22 US 62/449,049;1.一种装置，包括：一个或多个处理器，以及与所述一个或多个处理器通信的存储器，所述存储器包括代码，所述代码在被执行时引起所述一个或多个处理器控制所述装置：接收第一数据，所述第一数据包括与待成像区域相关的信息、以及与相机设备的视场相关的信息，所述相机设备定位在具有转向装置的空中平台上移动实体的上方；至少基于所述第一数据确定所述区域内的路径，并且将关于第一路径的信息提供给所述移动实体；接收第二数据，所述第二数据指示与所述相机设备的功耗相关的参数，并且将所述第二数据提供给所述相机设备；当所述移动实体使用所述转向装置沿着所述第一路径移动所述空中平台时，从所述相机设备接收第三数据，所述第三数据包括由所述相机设备根据所述第二数据拍摄的一个或多个图像。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二数据包括用于静止图像的捕获的时间长度。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二数据包括用于视频的捕获的时间长度。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二数据包括每个时间段用于拍摄所述一个或多个图像的周期数。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括移动设备，所述移动设备包括与所述一个或多个处理器通信的用户接口，并且所述代码还引起所述一个或多个处理器控制所述移动设备响应于所述移动实体在所述用户接口处录入输入，而从所述用户接口接收所述第二数据。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述代码在被执行时还引起所述一个或多个处理器控制所述装置：至少基于所述第二数据确定所述相机设备的电池寿命；以及在所述用户接口处呈现所述电池寿命的指示。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述路径包括第一路径，并且所述代码在被执行时还引起所述一个或多个处理器控制所述装置：接收第四数据，所述第四数据包括当所述移动实体使用所述转向装置沿着所述第一路径移动所述空中平台时所述相机设备的位置数据；至少基于所述第四数据确定所述区域中的在所述第一路径的遍历中保持未成像的至少一个未成像区域；以及至少基于所述至少一个未成像区域和所述第一数据，确定所述区域内的第二路径，并且将关于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·钱德拉，M·斯瓦米纳坦，V·N·斯瓦米，Z·卡佩塔诺维克，D·瓦斯什特，A·库玛，A·巴达姆，G·拉纳德，S·辛哈，R·帕蒂尔，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US