[发明专利]光学制品和与其进行交互的系统

说明书

本发明提供光学制品，该光学制品包括具有空间上限定的布置的多个数据丰富的回射元件，其中当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的组合内观察时，多个回射元件包括相对于背景基材具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度的回射元件。

技术领域

本公开涉及光学制品。更具体地，本公开涉及被配置成可被光学系统和人类观察者以及包括此类光学制品的系统两者读取和/或注意的光学制品。

背景技术

光学系统包括用于采集、分析和理解图像的方法。举例来说，这些系统的例示性应用包括机器人、脸部识别、图像搜索、机器视觉、遥感、监视、自主车辆和物体检测。物体检测应用的一些示例包括车辆视觉系统、自主车辆以及工人安全。

近年来，计算机视觉系统已采取多种方法来检测感兴趣的物体，如行人。大多数物体检测方法包括可见光或近红外摄像机。由于光学制品和系统可位于(例如，白天或夜间；晴朗或多云；市区或城市；建筑物等)的环境的复杂性和多样性，它们能够采取的姿势的多样性，以及它们基于尺寸、衣物等的外观的多样性，以及由于潜在的部分遮挡，因此物体检测的问题是复杂的。

行人检测方法中的许多方法采用对整个图像的穷举扫描或基于模板的轮廓匹配、身体部分匹配。然而，由于人类可在图像中采取的形态的多样性，因此这些方法非常困难、耗时并且具有不太理想的性能。

同样，人类观察人员在夜间检测和识别行人的困难任务导致了高可见度服装的引入和调节。高可见度服装(即，具有回射材料的服装)被设计成通过将更多的入射光返回到光源并且以可容易地被人类查看者识别为其它人类形态的图案来使穿戴者更加可见或显眼。当前的光学系统基于收集大量训练数据，由人类专家对其进行注释，并且然后训练模型以检测感兴趣的特定物体。数据的这种收集和注释是耗时且成本高昂的。

即使考虑到与光学制品相关的现有技术，仍有机会改善光学制品和包括此类光学制品的基材，诸如基础设施、可穿戴物、车辆和其它制品。

发明内容

本公开提供与现有光学制品和与其一起使用的系统相比的许多优点。本公开提供能够在任何条件下容易地观察和/或传达信息给机器观察者、人类观察者、或两者的光学制品，以允许识别和跟踪用户或物体上的此类光学制品。

本公开提供一种光学制品，该光学制品包括以空间上限定的布置来配置的多个数据丰富的回射元件，其中多个回射元件包括具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度的回射元件，其中数据丰富是指可易于机器解释的信息。在一些情况下，多个数据丰富的回射元件以重复的空间上限定的布置来配置，使得即使在回射元件的一部分被遮挡时也可解释信息。

在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的回射强度值。在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的波长。在一些情况下，至少两种不同的回射特性具有至少两种不同的偏振态。在一些情况下，至少两种不同的回射特性具有至少两种不同的相位延迟。

在一些情况下，空间上限定的布置包括几何布置方式，其中回射元件被定位成与它们的相邻回射元件具有一距离，并且其中回射元件在空间上限定的布置内具有从一个元件到另一个元件的周期性。在一些情况下，周期性为规则周期性。在一些情况下，周期性为不规则周期性。在一些情况下，空间上限定的布置为旋转不敏感的。

在一些情况下，每个空间上限定的布置所需的几何布置方式的数量取决于所需的拟合质量。在一些情况下，回射元件被定位成与它们的最近的相邻回射元件相距一特征距离。在一些情况下，回射元件具有尺寸与到相邻回射元件的距离的特征比率，该特征比率不随视角变化。

本公开提供包括前述制品的织物。

本公开还包括一种系统，该系统包括前述制品中的任一种制品、光学系统和推理引擎，该推理引擎用于解释和分类多个回射元件，其中光学系统向推理引擎馈送数据。在一些情况下，制品设置在基础设施、目标、可穿戴物和车辆中的至少一者上。