[发明专利]多尺度基准点

说明书

公开的是多尺度基准点的各种实施方案。多尺度基准点可以具有三个或更多个尺度，其中子基准点通过到父基准点的相对位置被嵌套或者以其他方式链接。多尺度基准点可以潜在地在没有尺度不变识别算法的帮助下方便变化距离上的目标标识和跟踪。多尺度基准点的一个应用可以涉及针对自主控制飞行器的目标标识。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月29日提交的美国专利申请号14/527,261的优先权和权益，所述专利申请通过引用全文并入本文。

背景

基准点（Fiducial）是计算机视觉应用中经常使用的光学可识别的特征。常见基准点包括可以随机生成的固定大小的黑色和白色块的网格。基准点的应用可以包括定位、跟踪和检测标记有这些特征的对象的定向，所述对象包括机器人、印刷电路板制造、打印、增强现实以及自动化质量保证。

附图简述

可参考以下附图更好地理解本公开的许多方面。附图中的组件未必按比例绘制，同时重点被放置在清楚地图示本公开的原理上。而且，在附图中，相同的附图标记在数个视图中自始至终标明对应的部分。

图1图示出根据本公开的各种实施方案的多尺度（multi-scale）基准点的一个示例，其中以图形图示出多尺度基准点的分量的分解。

图2是根据本公开的各种实施方案的自主控制飞行器的框图。

图3A至图6呈现了根据本公开的各种实施方案的多尺度基准点的数个附加示例。

图7图示出根据本公开的各种实施方案的从成像装置视场中剪裁了父基准点的多尺度基准点的一个示例。

图8是图示出根据本公开的各种实施方案的作为在图2的自主控制飞行器中执行的控制逻辑的部分所实现的功能性的一个示例的流程图。

图9是根据本公开的各种实施方案的提供计算装置的一个示例图示的示意框图。

详细描述

本申请涉及可以方便变化距离上的目标标识和跟踪的多尺度基准点。成像装置与基准点之间的距离的改变可以导致基准点出现在所捕获的图像中的大小的改变。例如，在离基准点的第一距离上，基准点的块特征可以是所捕获的图像中方形的五个像素。在离基准点的第二更近距离上，相同的块特征可以是所捕获的图像中方形的二十个像素。因此，在变化距离情况下，基准点识别算法可能需要对基准点的尺度的改变进行补偿。

用于对尺度的改变进行补偿的一个方法可以是使用尺度不变算法，即，可不管基准点的当前大小都操作的算法。然而，在一些情况下，由于设备处理能力或修改基准点识别逻辑的能力方面的局限而不可使用尺度不变算法。

本公开的各种实施方案采用变化尺度的基准点以便利用基准点在不同距离上的大小的改变。具有此类特性的基准点标记物可以被用于跨宽距离着陆并跟踪光学目标。作为非限制性示例，此类基准点可以被用于引导自主控制飞行器或者用在能够移动的其他运载工具中。然而，应理解，此类基准点在涉及基准点的任何计算机视觉应用中可能是有用的。可以将本文中所讨论的基准点打印在标签上并附着到对象，直接画在对象上，直接结合在对象的构造中等。基准点可以存在于固定对象或移动对象上。在一个场景中，本文中所描述的基准点可以存在于另一自主控制飞行器上。

参考图1，示出的是多尺度基准点100的一个示例，其中以图形图示出多尺度基准点100的分量的分解。在此示例中，多尺度基准点100包括三个分量基准点：父（即，第一）基准点103、子（即、第二）基准点106以及孙（即，第三）基准点109。尽管在此非限制性示例中采用了三个的嵌套，然而应理解，可以取决于基准点的特定配置和目的而将多尺度基准点嵌套至任意深度（或者根本不嵌套）。