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      用于對象跟蹤和位置預測的系統(tǒng)和方法與流程

      文檔序號:39346750發(fā)布日期:2024-09-10 12:11閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種預測被跟蹤對象相對于移動交通工具的位置的方法,所述方法包括:

      2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其還包括將所述細化偏移應用于第一組對象在所述第一時間的所述第一組實際位置以建立所述第一組對象在所述第二時間的一組偏移位置。

      3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的方法,其還包括根據(jù)所述被跟蹤對象在所述第一時間的所述第一圖像中的實際位置和所述被跟蹤對象在所述第二時間的所述第二圖像中的實際位置來確定所述被跟蹤對象在所述第一時間與所述第二時間之間的矢量移位。

      4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法,其中所述細化偏移是所述多個測試偏移中具有最小對應偏差的測試偏移。

      5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法,其還包括確定所述移動交通工具的矢量速度。

      6.一種預測被跟蹤對象相對于移動交通工具的位置的方法,所述方法包括:

      7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其中所述被跟蹤對象的所述一組中間位置中的中間位置在所述搜索區(qū)域內(nèi)。

      8.根據(jù)權利要求6所述的方法,其包括指定所述被跟蹤對象的所述中間位置周圍的所述搜索區(qū)域。

      9.根據(jù)權利要求7或權利要求8所述的方法,其包括指定所述被跟蹤對象的所述實際位置周圍的所述搜索區(qū)域。

      10.一種預測被跟蹤對象相對于移動交通工具的位置的方法,所述方法包括:

      11.根據(jù)權利要求10所述的方法,其包括指定所述被跟蹤對象的所述偏移位置周圍的所述搜索區(qū)域。

      12.根據(jù)權利要求10所述的方法,其包括指定所述被跟蹤對象的所述實際位置周圍的所述搜索區(qū)域。

      13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的方法,其中所述被跟蹤對象的所述偏移位置在所述搜索區(qū)域內(nèi)。

      14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的方法,其包括將所述預測偏移應用于所述第一組實際位置中的每個位置以產(chǎn)生一組偏移位置。

      15.根據(jù)權利要求14所述的方法,其還包括將第二偏移應用于所述偏移位置以產(chǎn)生所述被跟蹤對象的修正偏移位置,其中所述第二偏移是基于所述一組偏移位置中的偏移位置與所述第二組實際位置中的實際位置之間的距離。

      16.根據(jù)權利要求15所述的方法,其包括指定所述被跟蹤對象的所述修正偏移位置周圍的所述搜索區(qū)域。

      17.根據(jù)權利要求15或16所述的方法,其中所述被跟蹤對象的所述修正偏移位置在所述搜索區(qū)域內(nèi)。

      18.根據(jù)權利要求5至17中任一項所述的方法,其還包括基于所述被跟蹤對象在所述第一時間與所述第二時間之間的所述矢量移位以及所述移動交通工具的所述矢量速度來確定所述被跟蹤對象隨時間的軌跡。

      19.根據(jù)權利要求3至18中任一項所述的方法,其還包括基于所述被跟蹤對象在所述第一時間與所述第二時間之間的所述矢量移位以及所述第二時間與第三時間之間經(jīng)過的時間來確定所述被跟蹤對象在所述第三時間的預測位置。

      20.一種預測被跟蹤對象相對于移動交通工具的位置的方法,所述方法包括:

      21.根據(jù)權利要求5至20中任一項所述的方法,其中使用光流、旋轉編碼器、全球定位系統(tǒng)或其組合來確定所述矢量速度。

      22.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中使用連續(xù)圖像幀來執(zhí)行光流。

      23.根據(jù)權利要求21或權利要求22所述的方法,其中使用重疊至少10%的圖像幀來確定光流。

      24.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的方法,其中使用移位不超過約90%的圖像幀來確定光流。

      25.根據(jù)權利要求1至24中任一項所述的方法,其中所述第一組實際位置、所述第二組實際位置、所述一組偏移位置、所述預測位置或其組合包括第一維度和第二維度。

      26.根據(jù)權利要求25所述的方法,其中所述第一維度平行于所述移動交通工具的運動方向。

      27.根據(jù)權利要求25或權利要求26所述的方法,其中所述第一維度和所述第二維度平行于包括所述第一圖像或所述第二圖像的圖像平面。

      28.根據(jù)權利要求25至27中任一項所述的方法,其中所述第一組實際位置、所述第二組實際位置、所述一組偏移位置、所述預測位置或其組合還包括第三維度。

      29.根據(jù)權利要求28所述的方法,其中所述第三維度垂直于包括所述第一圖像或所述第二圖像的圖像平面。

      30.根據(jù)權利要求28或權利要求29所述的方法,其中所述第三維度基于所述移動交通工具的所述矢量速度和所述被跟蹤對象的所述矢量移位來確定。

      31.根據(jù)權利要求25至30中任一項所述的方法,其中沿著所述第一維度應用所述測試偏移、所述預測偏移或所述細化偏移。

      32.根據(jù)權利要求25至31中任一項所述的方法,其中在所述第一維度和所述第二維度中應用所述測試偏移、所述預測偏移或所述細化偏移。

      33.根據(jù)權利要求28至32中任一項所述的方法,其中在所述第一維度、所述第二維度和所述第三維度中應用所述測試偏移、所述預測偏移或所述細化偏移。

      34.根據(jù)權利要求1至33中任一項所述的方法,其還包括確定所述被跟蹤對象的參數(shù)。

      35.根據(jù)權利要求34所述的方法,其中所述參數(shù)包括大小、形狀、植物類別、取向或植物類型。

      36.根據(jù)權利要求35所述的方法,其中所述植物類別是雜草或作物。

      37.根據(jù)權利要求34至36中任一項所述的方法,其還包括確定所述參數(shù)的置信度值。

      38.根據(jù)權利要求1至37中任一項所述的方法,其還包括基于所述預測位置和所述被跟蹤對象在所述第一時間的所述第一圖像中的所述實際位置、所述被跟蹤對象在所述第二時間的所述第二圖像中的所述實際位置或兩者來確定第二預測位置。

      39.根據(jù)權利要求1至38中任一項所述的方法,其還包括在所述預測位置處瞄準所述被跟蹤對象。

      40.根據(jù)權利要求39所述的方法,其中瞄準所述被跟蹤對象包括校正所述第一圖像中的視差、畸變、所述第二圖像中的畸變、瞄準畸變或其組合。

      41.根據(jù)權利要求39或權利要求40所述的方法,其中瞄準所述被跟蹤對象包括將瞄準傳感器、執(zhí)行器或兩者瞄準所述預測位置。

      42.根據(jù)權利要求41所述的方法,其中瞄準所述被跟蹤對象還包括用所述瞄準傳感器、所述執(zhí)行器或兩者動態(tài)地跟蹤所述對象。

      43.根據(jù)權利要求42所述的方法,其中動態(tài)地跟蹤所述對象包括移動所述瞄準傳感器、所述執(zhí)行器或兩者以匹配所述移動交通工具的所述矢量速度,使得所述瞄準傳感器、所述執(zhí)行器或兩者在所述移動交通工具移動時保持瞄準所述預測位置。

      44.根據(jù)權利要求41至43中任一項所述的方法,其中所述執(zhí)行器包括激光器、噴射器或抓取器。

      45.根據(jù)權利要求41至44中任一項所述的方法,其中瞄準所述被跟蹤對象還包括用所述執(zhí)行器操縱所述被跟蹤對象。

      46.根據(jù)權利要求45所述的方法,其中操縱所述被跟蹤對象包括用電磁輻射照射所述被跟蹤對象、移動所述被跟蹤對象、噴射所述被跟蹤對象或其組合。

      47.根據(jù)權利要求46所述的方法,其中所述電磁輻射是紅外光。

      48.根據(jù)權利要求1至47中任一項所述的方法,其中所述被跟蹤對象定位于表面上。

      49.根據(jù)權利要求48所述的方法,其中所述表面是地面、泥土路面或農(nóng)業(yè)表面。

      50.根據(jù)權利要求1至49中任一項所述的方法,其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括植物。

      51.根據(jù)權利要求1至50中任一項所述的方法,其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括雜草。

      52.根據(jù)權利要求1至51中任一項所述的方法,其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括作物。

      53.根據(jù)權利要求1至52中任一項所述的方法,其中所述被跟蹤對象是植物。

      54.根據(jù)權利要求1至53中任一項所述的方法,其中所述被跟蹤對象是雜草。

      55.根據(jù)權利要求1至53中任一項所述的方法,其中所述被跟蹤對象是作物。

      56.根據(jù)權利要求1至55中任一項所述的方法,其中所述移動交通工具是拖車或自主交通工具。

      57.根據(jù)權利要求1至56中任一項所述的方法,其還包括用傳感器采集所述第一圖像、所述第二圖像或兩者。

      58.根據(jù)權利要求57所述的方法,其中所述傳感器聯(lián)接到所述移動交通工具。

      59.一種對象跟蹤系統(tǒng),其包括:

      60.根據(jù)權利要求59所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述交通工具被配置為相對于表面移動。

      61.根據(jù)權利要求60所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合定位于所述表面上。

      62.根據(jù)權利要求59至61中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括植物。

      63.根據(jù)權利要求59至62中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括雜草。

      64.根據(jù)權利要求59至63中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述第一組對象、所述第二組對象、所述被跟蹤對象或其組合包括作物。

      65.根據(jù)權利要求59至64中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述交通工具包括自主交通工具或拖車。

      66.根據(jù)權利要求59至65中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述傳感器是相機。

      67.根據(jù)權利要求66所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述傳感器相對于所述交通工具是固定的。

      68.根據(jù)權利要求59至67中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述執(zhí)行器被配置為指向所述被跟蹤對象并操縱所述被跟蹤對象。

      69.根據(jù)權利要求59至68中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述瞄準系統(tǒng)還包括瞄準傳感器。

      70.根據(jù)權利要求69所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述瞄準傳感器被配置為指向所述被跟蹤對象并對所述被跟蹤對象進行成像。

      71.根據(jù)權利要求69或權利要求70所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述瞄準系統(tǒng)被配置為基于所述被跟蹤對象在由所述瞄準傳感器采集的瞄準圖像中的位置來將所述執(zhí)行器瞄準所述被跟蹤對象。

      72.根據(jù)權利要求59至71中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述執(zhí)行器是激光器。

      73.根據(jù)權利要求59至72中任一項所述的對象跟蹤系統(tǒng),其中所述對象跟蹤系統(tǒng)被配置為執(zhí)行根據(jù)權利要求1至56中任一項所述的方法。


      技術總結
      本文公開了可以用于相對于諸如交通工具的移動體準確地跟蹤并且隨后瞄準感興趣對象的方法、裝置、模塊和系統(tǒng)。對象跟蹤方法可以通過具有聯(lián)接到移動體的傳感器的檢測系統(tǒng)來實施。瞄準系統(tǒng)可以用于瞄準由檢測系統(tǒng)跟蹤的對象,諸如用于自動化作物種植或維護。本文公開的裝置可以被配置為利用波束(諸如激光器波束)定位、標識和自主地瞄準雜草,所述波束可以燃燒或照射雜草。所述方法、裝置、模塊和系統(tǒng)可以用于農(nóng)業(yè)作物管理或家庭雜草控制。

      技術研發(fā)人員:R·皮爾曼,S·科克倫,B·P·斯塔克,A·I·謝爾蓋夫
      受保護的技術使用者:碳自主機器人系統(tǒng)公司
      技術研發(fā)日:
      技術公布日:2024/9/9
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