[发明专利]使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息

说明书

一种设置在航空载具上的螺旋桨，可以包括嵌入到所述螺旋桨的所述桨叶中的一者的表面中的数码相机或其他成像装置。所述数码相机可以在所述螺旋桨以操作速度旋转时捕获图像。可以处理由所述数码相机捕获的图像以标识其中的一个或多个物体，并且通过立体三角测量技术来确定到此类物体的范围。使用此类范围，可以限定并存储所述航空载具在其中操作的环境中的表面特征的深度图或其他模型，或者将所述深度图或其他模型用于任何目的。螺旋桨可以包括嵌入到两个或更多个桨叶中的数码相机或其他成像装置，并且还可以使用此类图像通过立体三角测量技术来确定到物体的范围。

背景技术

诸如飞机、直升机或其他飞艇等很多航空载具被配置成在两个或更多个飞行模式下操作，包括向前飞行模式（或基本上水平飞行模式），其中航空载具通过在地球的至少一部分上方行进而从空间中的一个点（例如，陆基点或者替代地海基点或空基点）行进到另一点。航空载具还可以被配置成以竖直飞行模式飞行，其中航空载具在竖直或基本上竖直方向上从基本上垂直于地球的表面的一个高度行进到另一高度（例如，从陆地上、海上或空中的第一点向上或向下行进到空中的第二点，反之亦然），或者盘旋（例如，维持基本上恒定的高度），其中水平或横向位置无实质变化。航空载具还可以被配置成以向前飞行模式和竖直飞行模式两者飞行，例如，以其中航空载具的位置在水平方向和竖直方向两者上改变的混合模式飞行。通常使用一个或多个螺旋桨或者具有桨叶的装置将升力和推力施加到航空载具，所述桨叶围绕桨毂安装并连结到轴件或原动机的另一部件，所述桨叶在飞行操作期间可以每分钟数千转的角速度旋转。

航空载具（具体地包括无人航空载具或UAV）经常配备有可以用来帮助航空载具的引导或自主操作的一个或多个成像装置（诸如数码相机），以确定航空载具何时到达或经过给定位置，或者在一个或多个结构、特征、物体或人（或其他动物）的范围内，以便进行监督或监测操作或者用于任何其他目的。给航空载具配备一个或多个成像装置通常需要安装壳体、转台或者可以用于将成像装置安装到航空载具的其他结构或特征。此类结构或特征会增加航空载具的重量并且可以增加在飞行期间遇到的拖曳量或程度，由此用航空载具的操作成本交换成像装置可以提供的很多益处。

立体成像（或立体三角测量）是从使用隔开固定距离的成像装置（诸如数码相机）捕获的描绘物体的数字图像中确定到此类物体的距离或范围的过程。例如，通过处理由成像装置捕获的环境的图像对，到在两个图像中表达的点的范围（包括但不限于，与具体物体相关联的点）可以通过经由每个图像内此类点的表示找到从成像装置的相应镜头或传感器延伸的线对的虚拟交叉点来确定。如果基本上同时捕获环境的每个图像，或者如果在捕获每个图像时环境的条件基本上不改变，则在给定时间到环境内的单个点的范围可基于以下项来确定：捕获此类图像的成像装置的镜头或传感器之间的基线距离，以及当图像彼此叠加时在两个图像内表达的空间中的单个点的对应表示之间的视差或距离。可以针对在两个图像中表达的三维空间中的任何数量的点来完成此类过程，并且可以相应地限定此类点的模型，例如，点云、深度图或深度模型。在随后捕获并处理图像对以确定到此类点的范围时，可以更新此类点的模型。

附图说明

图1A至图1E是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个系统的各方面的视图。

图2是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个系统的框图。

图3是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个过程的流程图。

图4A、图4B和图4C是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个系统的各方面的视图。

图5A、图5B和图5C是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个系统的各方面的视图。

图6是根据本公开的实施方案的用于使用集成到螺旋桨桨叶中的成像装置来确定立体距离信息的一个过程的流程图。