[發明專利]使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息

有效

• 申請號: 201780051631.8
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109564092B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: S.P.博伊德;B.J.奧布里恩;J.J.沃森;S.M.維爾科克斯
• 申請（專利權）人: 亞馬遜科技公司
• 主分類號: G01C3/10
• 分類號: G01C3/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;陳嵐

一種設置在航空載具上的螺旋槳，可以包括嵌入到所述螺旋槳的所述槳葉中的一者的表面中的數碼相機或其他成像裝置。所述數碼相機可以在所述螺旋槳以操作速度旋轉時捕獲圖像。可以處理由所述數碼相機捕獲的圖像以標識其中的一個或多個物體，并且通過立體三角測量技術來確定到此類物體的范圍。使用此類范圍，可以限定并存儲所述航空載具在其中操作的環境中的表面特征的深度圖或其他模型，或者將所述深度圖或其他模型用于任何目的。螺旋槳可以包括嵌入到兩個或更多個槳葉中的數碼相機或其他成像裝置，并且還可以使用此類圖像通過立體三角測量技術來確定到物體的范圍。

背景技術

諸如飛機、直升機或其他飛艇等很多航空載具被配置成在兩個或更多個飛行模式下操作，包括向前飛行模式（或基本上水平飛行模式），其中航空載具通過在地球的至少一部分上方行進而從空間中的一個點（例如，陸基點或者替代地海基點或空基點）行進到另一點。航空載具還可以被配置成以豎直飛行模式飛行，其中航空載具在豎直或基本上豎直方向上從基本上垂直于地球的表面的一個高度行進到另一高度（例如，從陸地上、海上或空中的第一點向上或向下行進到空中的第二點，反之亦然），或者盤旋（例如，維持基本上恒定的高度），其中水平或橫向位置無實質變化。航空載具還可以被配置成以向前飛行模式和豎直飛行模式兩者飛行，例如，以其中航空載具的位置在水平方向和豎直方向兩者上改變的混合模式飛行。通常使用一個或多個螺旋槳或者具有槳葉的裝置將升力和推力施加到航空載具，所述槳葉圍繞槳轂安裝并連結到軸件或原動機的另一部件，所述槳葉在飛行操作期間可以每分鐘數千轉的角速度旋轉。

航空載具（具體地包括無人航空載具或UAV）經常配備有可以用來幫助航空載具的引導或自主操作的一個或多個成像裝置（諸如數碼相機），以確定航空載具何時到達或經過給定位置，或者在一個或多個結構、特征、物體或人（或其他動物）的范圍內，以便進行監督或監測操作或者用于任何其他目的。給航空載具配備一個或多個成像裝置通常需要安裝殼體、轉臺或者可以用于將成像裝置安裝到航空載具的其他結構或特征。此類結構或特征會增加航空載具的重量并且可以增加在飛行期間遇到的拖曳量或程度，由此用航空載具的操作成本交換成像裝置可以提供的很多益處。

立體成像（或立體三角測量）是從使用隔開固定距離的成像裝置（諸如數碼相機）捕獲的描繪物體的數字圖像中確定到此類物體的距離或范圍的過程。例如，通過處理由成像裝置捕獲的環境的圖像對，到在兩個圖像中表達的點的范圍（包括但不限于，與具體物體相關聯的點）可以通過經由每個圖像內此類點的表示找到從成像裝置的相應鏡頭或傳感器延伸的線對的虛擬交叉點來確定。如果基本上同時捕獲環境的每個圖像，或者如果在捕獲每個圖像時環境的條件基本上不改變，則在給定時間到環境內的單個點的范圍可基于以下項來確定：捕獲此類圖像的成像裝置的鏡頭或傳感器之間的基線距離，以及當圖像彼此疊加時在兩個圖像內表達的空間中的單個點的對應表示之間的視差或距離。可以針對在兩個圖像中表達的三維空間中的任何數量的點來完成此類過程，并且可以相應地限定此類點的模型，例如，點云、深度圖或深度模型。在隨后捕獲并處理圖像對以確定到此類點的范圍時，可以更新此類點的模型。

附圖說明

圖1A至圖1E是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個系統的各方面的視圖。

圖2是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個系統的框圖。

圖3是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個過程的流程圖。

圖4A、圖4B和圖4C是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個系統的各方面的視圖。

圖5A、圖5B和圖5C是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個系統的各方面的視圖。

圖6是根據本公開的實施方案的用于使用集成到螺旋槳槳葉中的成像裝置來確定立體距離信息的一個過程的流程圖。