导航系统和方法的辐射测量热成像改进技术方案

本发明专利技术提供了热成像和导航系统及相关技术，以改进有人或无人移动平台(包括乘用载具)的操作。一种系统，包括被配置为安装在载具上的热成像设备。该热成像设备被配置为：当安装在载具上时，捕获包含载具的一部分的场景的第一图像，并捕获场景的与来自载具的该部分的反射关联的第二图像。该系统还包括逻辑设备，其被配置为与热成像设备通信并基于第一图像和第二图像确定视差图。第二图像确定视差图。第二图像确定视差图。

【技术实现步骤摘要】
导航系统和方法的辐射测量热成像改进
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年3月29日提交的题为“RADIOMETRIC THERMAL IMAGING IMPROVEMENTS FOR NAGIVATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.63/167,644的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本申请是于2021年1月7日提交的题为“VEHICULAR RADIOMETRIC CALIBRATION SYSTEMS AND METHODS”的国际专利申请No.PCT/US2021/012554的部分继续，该国际专利申请要求于2020年1月10日提交的题为“VEHICULAR RADIOMETRIC CALIBRATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.62/959,602的优先权和权益，通过引用将上述两个申请的全部内容并入本文。
[0004]本申请涉及于2022年3月2日提交的题为“THERMAL IMAGING FOR NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS”的美国专利申请No.17/685,349，该美国专利申请要求于2021年3月10日提交的题为“THERMAL IMAGING FOR NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.63/159,444和于2021年3月29日提交的题为“THERMAL IMAGING FOR NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.63/167,632的优先权，通过引用将上述申请的全部内容并入本文。
[0005]本申请涉及于2022年2月18日提交的美国专利申请No.17/636,841，该美国专利申请是于2020年8月28日提交的题为“MULTISPECTRAL IMAGING FOR NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS”的国际专利申请No.PCT/US2020/048450的根据35 U.S.C.371的美国国家阶段专利申请，该国际专利申请要求于2019年8月30日提交的题为“MULTISPECTRAL IMAGING FOR NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS”美国临时专利申请No.62/894,544的优先权和权益，通过引用将上述两个申请的全部内容并入本文。


[0006]本专利技术总体上涉及多光谱成像，更具体地，涉及用于移动平台的导航的多光谱成像的系统和方法。

技术介绍

[0007]现代移动平台，例如辅助或自动驾驶的有人和无人陆地载具和飞行器，包括无人飞行器(UAV)、远程操作水下载具(ROV)、无人(水)表面载具(USV)和无人地面载具(UGV)，其中任何一个都可以被配置为无人传感器平台，能够在长距离上并在所有环境(农村、城市、甚至水下)中进行操作。这样的系统的操作可包括对领航员的实时反馈和/或无人平台与远程基站之间的无线传输，远程基站通常包括显示器以高效地将平台捕获的遥测、图像和其他传感器数据传送到操作员。操作员通常可以仅依靠从移动平台接收的图像反馈或数据，在整个任务期间监控有人或无人移动平台的自动或辅助导航，并在必要时对有人或无人移动平台进行领航或以其他方式进行控制。
[0008]常规的成像系统通常过于昂贵和笨重，或者在相对常见的环境条件下缺乏足够的
对比度，而无法用于载具或其他移动平台的可靠且安全的自动或辅助导航。因此，需要紧凑的成像系统和相关技术来提供可靠的场景评估，用于移动平台的导航。

技术实现思路

[0009]本公开提供了多光谱导航系统和相关技术，以改进有人或无人移动平台(包括辅助或自动领航的有人载具和无人传感器或勘测平台)的操作。所描述的多光谱导航系统的一个或多个实施例可以有利地包括多光谱成像系统，该多光谱成像系统包括多光谱成像模块、被配置为和与移动平台关联的基站建立无线通信链路的通信模块、被配置为测量多光谱成像系统和/或耦接的移动平台的取向和/或位置的取向和/或位置传感器、控制器以及用于测量和提供与移动平台的操纵和/或其他操作对应的传感器数据的一个或多个附加传感器，所述控制器用于控制通信模块、取向和/或位置传感器和/或移动平台的操作。
[0010]在各种实施例中，这样的附加传感器可以包括远程传感器系统，该远程传感器系统被配置为捕获勘测区域的传感器数据，从该传感器数据可以生成勘测区域的二维和/或三维空间地图。例如，导航系统可以包括一个或多个可见光谱、红外和/或紫外相机和/或耦接到移动平台的其他远程传感器系统。移动平台通常可以是飞行平台(例如，有人飞行器、UAS和/或其他飞行平台)、陆地平台(例如，机动载具)或水运平台(例如，船只或潜艇)。更一般地，用于多光谱导航系统的多光谱成像系统可以被实现为多光谱自主载具成像系统(例如，MAVIS，用于各种自主或自动领航移动平台或载具)。
[0011]在一个实施例中，一种系统包括多光谱成像系统，该多光谱成像系统包括多光谱成像模块，其被配置为提供与移动平台的预计路线对应的多光谱图像数据，以及逻辑设备，其被配置为与多光谱成像系统通信。逻辑设备可以被配置为接收与预计路线对应的多光谱图像数据；接收与多光谱图像数据对应的取向和/或位置数据；和至少部分地基于取向和/或位置数据与多光谱图像数据的组合来生成与预计路线对应的操纵障碍物信息。
[0012]在另一实施例中，一种方法包括从多光谱成像系统接收多光谱图像数据，该多光谱成像系统包括多光谱成像模块，该多光谱成像模块被配置为提供与移动平台的预计路线对应的多光谱图像数据；接收与多光谱图像数据对应的取向和/或位置数据；和至少部分地基于取向和/或位置数据与多光谱图像数据的组合生成与预计路线对应的操纵障碍物信息。
[0013]在一个实施例中，一种系统包括热成像系统，该热成像系统包括被配置为提供与移动平台的预计路线对应的热图像数据的热成像模块，和被配置为与热成像系统通信的逻辑设备。逻辑设备可以被配置为接收与预计路线对应的热图像数据；和至少部分地基于热图像数据生成与预计路线对应的操纵障碍物信息。
[0014]在另一实施例中，一种方法包括从包括热成像模块的热成像系统接收热图像数据，该热成像模块被配置为提供与移动平台的预计路线对应的热图像数据；和至少部分地基于热图像数据生成与预计路线对应的操纵障碍物信息。
[0015]本专利技术的范围由权利要求限定，该权利要求通过引用并入本部分。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将更加全面地理解本专利技术的实施例，并实现其附加的优点。将参考将首先简要描述的附图。
附图说明
[0016]图1示出了根据本公开的实施例的多光谱导航系统的图。
[0017]图2示出了根据本公开的实施例的利用多光谱导航系统的移动平台的图。
[0018]图3示出了根据本公开的实施例的用于多光谱导航系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，所述系统包括：热成像设备，所述热成像设备被配置为安装在载具上，其中，所述热成像设备被配置为：当被安装在所述载具上时，捕获包含所述载具的一部分的场景的第一图像并捕获与所述场景的来自所述载具的所述一部分的反射关联的第二图像；和逻辑设备，所述逻辑设备被配置为与所述热成像设备通信并基于所述第一图像和所述第二图像确定视差图。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述逻辑设备还被配置为：识别所述第一图像和所述第二图像共同的至少一个对象；和基于与所述第一图像关联的第一图像平面中的所述至少一个对象和与所述第二图像关联的第二图像平面中的所述至少一个对象之间的偏移来确定与所述至少一个对象关联的视差，其中，所述视差图包括与所述至少一个对象关联的所述视差。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述逻辑设备还被配置为基于与所述至少一个对象关联的所述视差以及所述热成像设备和与所述第二图像平面关联的虚拟成像设备之间的距离来确定与所述至少一个对象关联的深度。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述热成像设备和所述载具的所述一部分相对于彼此固定就位，所述逻辑设备还被配置为沿轴翻转所述第二图像以获得镜像图像，并且所述逻辑设备被配置为基于所述第一图像和所述镜像图像，确定所述视差图。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述热成像设备被配置为安装在所述载具的车顶上，所述载具的所述一部分包括所述载具的引擎盖的一部分，所述逻辑设备还被配置为基于所述引擎盖的形状和所述热成像设备的姿态对所述第二图像进行去扭曲，以获得去扭曲的图像，并且所述逻辑设备被配置为基于所述图像和所述去扭曲的图像确定所述视差图。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述逻辑设备还被配置为基于所述视差图确定路径损耗，并基于所述视差图确定与所述场景关联的辐射测量数据。7.根据权利要求1所述的系统，其中：所述热成像设备还被配置为提供与所述载具的预计路线对应的热图像数据；并且所述逻辑设备还被配置为接收与所述预计路线对应的所述热图像数据。8.根据权利要求7所述的系统，还包括：传感器系统，所述传感器系统联接到所述载具并被配置为提供与所述预计路线关联的传感器数据；其中，所述逻辑设备被配置为接收与所述热图像数据对应的所述传感器数据，其中，所述预计路线至少部分地基于所述传感器数据和所述热图像数据的组合。9.根据权利要求8所述的系统，还包括通信设备，所述通信设备被配置为建立与更新服务器的无线通信链路，所述更新服务器与所述载具关联，其中：所述逻辑设备还被配置为在所述载具沿着所述预计路线操纵时从所述热成像设备接收所述热图像数据，并通过所述无线通信链路向所述更新服务器报告与所述预计路线对应的信息。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述传感器系统包括取向传感器、位置传感器、可见光谱成...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：泰立戴恩菲力尔商业系统公司，
类型：发明
国别省市：