除非在此處另外進行說明，本部分所描述的材料不是本申請中權利要求的現(xiàn)有技術并且不因包含在該部分中而承認是現(xiàn)有技術。

背景技術：

在各種環(huán)境中，當物品或跟蹤物品所使用的監(jiān)視照相機移動時可能需要跟蹤物品。例如，在制造環(huán)境中，當通過機器人設備使各種各樣的零件在組裝帶上移動并被處理(例如，組裝、測試或以其他方式處理)時，可能需要識別和跟蹤各種各樣的零件。機器人設備通常在執(zhí)行需要精確度的重復性任務或操作時，與人類對應者相比，通常更精確，更快速，更具成本效益。然而，雖然人類針對手頭的任務可以容易地識別零件并將其放置在適當?shù)奈恢?，但是如果零件不在精確選擇的位置或者從零件到零件有變化，則機器人可能不能識別相同的零件。在機器人設備處理之前提供零件選擇和定位的精確可能導致成本增加和延遲。例如，可能必須為包括多個機器人站的裝配帶中的每個機器人設備安裝特殊的定位機構。

基于物品特征檢測物品可能不適用于機器人處理環(huán)境。也可能需要通過一個或多個環(huán)境來跟蹤物品。在許多環(huán)境中，照明條件可能會在一天之內變化，或者隨著人們和其他機器的移動而變化。因此，目前的檢測和跟蹤方法及其實現(xiàn)方式可以使用改進和/或替代或附加的解決方案來提供和促進可靠的物品跟蹤。

技術實現(xiàn)要素：

本公開總體上描述了實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的技術。

根據(jù)一些示例，描述了實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的方法。示例性方法可以包括從第一視角檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能夠從至少第二視角檢測到，響應于確定所檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能夠從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

根據(jù)其他示例，描述了被配置為實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的裝置。示例性的裝置可以包括：至少一個圖像捕獲模塊，被配置為從多個視角捕獲物品的圖像，以及通信地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊的至少一個分析模塊。所述至少一個分析模塊可以被配置為從第一視角檢測所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能從至少第二視角檢測到，并且響應于確定所檢測的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能從至少第二視角檢測到，將所檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

根據(jù)進一步的示例，描述了實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的系統(tǒng)。示例性的系統(tǒng)可以包括：至少一個圖像捕獲模塊，被配置為從多個視角捕獲物品的圖像；至少一個定位模塊，機械地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊，所述至少一個定位模塊被配置為將所述至少一個圖像捕獲模塊移動到大致傘形構造中的多個位置，所述多個位置對應多個視角；以及至少一個控制器，其通信地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊和所述至少一個定位模塊。所述至少一個控制器可以被配置為從第一視角檢測所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點；確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能從至少第二視角檢測到；并且響應于確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能夠從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

前面的概述僅僅是示例性的，而不意在以任何方式進行限制。通過參考附圖以及下面的詳細說明，除了上文所描述的示例性的方案、實施例和特征之外，另外的方案、實施例和特征將變得清晰可見。

附圖說明

通過下面結合附圖給出的詳細說明和隨附的權利要求，本公開的前述特征以及其它特征將變得更加清晰。應理解的是，這些附圖僅描繪了依照本公開的多個實施例，因此，不應視為對本發(fā)明范圍的限制，將通過利用附圖結合附加的具體描述和細節(jié)對本公開進行說明，在附圖中：

圖1示出了具有固定相機的物品檢測和跟蹤系統(tǒng)的示例配置；

圖2a和2b示出了具有可移動相機和傘形相機運動表示的物品檢測和跟蹤系統(tǒng)的其它的示例配置；

圖3示出了具有幾何特征的示例性假設零件及其檢測；

圖4示出了示例性的汽車零件上的檢測到的邊緣；

圖5示出了示例汽車零件上的檢測到角點；

圖6示出了可用于實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的通用計算設備；

圖7是示出可由計算設備(例如圖6中的計算設備)執(zhí)行的用于實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的示例過程的流程圖；以及

圖8示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的示例性的計算機程序產品的框圖。

發(fā)明詳述

在下面的詳細說明中，將參考附圖，附圖構成了詳細說明的一部分。在附圖中，除非上下文另外指出，相似的符號通常表示相似的部件。在詳細說明、附圖和權利要求中所描述的示例性實施例不意在限制。在不偏離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可以使用其它實施例并且可以做出其它改變。如本文大致描述且如圖中所示出的，本公開的方面能夠以各種不同配置來布置、替代、組合、分離和設計，所有這些都在本文中明確地構思出。

除了別的以外，本公開通常涉及與物品特征的檢測和跟蹤的實現(xiàn)相關的方法、裝置、系統(tǒng)、設備和/或計算機程序產品。

簡而言之，通常描述了用于物品特征的檢測和跟蹤的技術。在一些示例中，可以通過從第一視角檢測對象的一個或多個邊緣和一個或多個角點來最初找到對象的特征。此外，可以進行確定對象的檢測到的邊緣和角點是否也可以從一個或多個其他視角可檢測到。響應于肯定的確定，對象的檢測到的邊緣和角點可以被標記為待跟蹤特征，例如在相機饋送的后續(xù)幀中。視角可以對應于以物體上方中心的大致傘狀結構中的分布位置。在其他示例中，可以編程地控制對象被跟蹤的環(huán)境的照明條件。

圖1示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的具有固定相機的物品檢測與跟蹤系統(tǒng)的示例的配置。

如示意圖100所示，可以通過不同的幀識別和跟蹤物品102(例如，當物品在靜止圖像捕獲系統(tǒng)下移動時的物品的圖像的幀，或者當圖像捕獲系統(tǒng)在靜止的物品的上方移動時圖像捕獲系統(tǒng)拍攝物品的圖像)。在所示出的示例配置中，物品102可以在平臺108上是靜止的。圖像捕獲系統(tǒng)104可以固定到支撐機構106并且沿著例如軸線112可移動，并且可操作以捕獲物品102的不同幀的圖像。在其他示例中，圖像捕獲系統(tǒng)104可以沿著諸如與平臺108在同一平面上的兩個正交軸線的多個軸線可移動。圖像捕獲系統(tǒng)104也可以沿非線性軸線移動或三維地移動。

在訓練階段，圖像捕獲系統(tǒng)104可以從不同的視角110捕獲物品102的圖像，并且基于全部或大多數(shù)捕獲圖像中的物品102內的諸如邊緣、角點和基本幾何形狀之類的特征的可檢測性來識別物品102內的角點那些特征。為了從不同的視角110完成圖像的捕獲，圖像捕獲系統(tǒng)104可以被移動到不同的位置?？商娲?，圖像捕獲系統(tǒng)104可以包括多個圖像傳感器，例如互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器、n型金屬氧化物半導體(nmos)圖像傳感器，或類似的圖像傳感器。圖像捕獲系統(tǒng)104可以被配置為通過成像角度的數(shù)字調整或者針對每個圖像選擇不同的成像傳感器而從不同的視角110捕獲圖像。

圖2a和2b示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的具有可移動相機和傘形相機運動表示的物品檢測與跟蹤系統(tǒng)的其他的示例配置。

如圖2a的示意圖200a所示，圖像捕獲系統(tǒng)204可以固定到諸如機器人臂202的移動支撐機構。如上所述，圖像捕獲系統(tǒng)204可以被移動到不同的位置以從不同的視角捕獲平臺206上的物品208的圖像。

如圖2b的示意圖200b所示，用于圖像捕獲系統(tǒng)204的位置216可以在該物品上方的大致傘狀結構214中選擇。傘形構造214內的每個位置216可以對應于不同的視角。

被配置為從圖像捕獲系統(tǒng)204接收所捕獲的圖像數(shù)據(jù)的控制器或分析模塊可以開始檢測邊緣和角點，并且基于由被定位于或處于第一位置的圖像捕獲系統(tǒng)204捕獲的圖像幀(從第一視角捕獲的物品的圖像)中所捕獲的物品的檢測到的邊緣和角點來識別基本幾何形狀。第一位置可以是例如在傘形構造216的頂部。然后，控制器或分析模塊可以分析來自后續(xù)視角的圖像，并且確定是否也能從隨后或其他視角的圖像中檢測到相同的邊緣、角點或特征。

在一些示例中，如果在訓練階段檢測到的邊緣、角點和幾何特征存在于不同視角的所有圖像中，則檢測到的邊緣、角點和幾何特征可以被標記為要用于不同幀之間的相關性的物品的唯一標識符。在其他示例中，可以定義置信閾值，并且如果檢測到的邊緣、角點和幾何特征以置信閾值以上存在于不同視角的多個圖像中，則可以將檢測到的邊緣、角點和幾何特征標記為該物品的唯一標識符。例如，圖像捕獲系統(tǒng)204可以使用50個位置(因此，視角)來捕獲物品的圖像并檢測特征。置信閾值可以被定義為45。因此，如果在不同視角的50個圖像中的45個圖像中檢測到相同的特征，則它們可被標記為唯一標識符。50個圖像中至少45個圖像中不存在的特征可能作為假陽性被丟棄。

在進一步的示例中，可以以編程方式控制物品的圖像被捕獲的環(huán)境的照明條件。為了避免或減少突然的照明條件變化的降級影響，諸如單色或多種顏色的發(fā)光二極管的光源可以被定位在環(huán)境中?？刂破骺梢詸z測照明條件的變化，例如變暗，物品的一部分上的陰影，以及控制光源以補償照明強度或光色組成的變化。

圖3示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的具有幾何特征的示例性假設的零件和其檢測。

如示意圖300所示，假設的物品可以表示為基本形狀302?？梢允紫然谖锲返膱D像中的像素的亮度的急劇變化來檢測沿著物品的邊緣和物品內的邊緣。然后，角點可以被檢測為邊緣的交點。基于檢測到的邊緣和角點，可以在物品內識別諸如矩形306和圓形304的基本特征。接下來，可以確定物品308的外邊緣和已經(jīng)識別的圓之間的距離310。類似地，也可以確定物品308的外邊緣與所識別的矩形之間的距離312。所識別的特征(例如，圓304和矩形306)以及距離310和312可以被用作在不同幀之間跟蹤物品的相關性度量。

圖4示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的示例性汽車零件上的檢測到的邊緣。

在根據(jù)一些實施例的系統(tǒng)中可以檢測邊緣以用于物品識別?？梢曰谒R別的物品的圖像內的像素的亮度的急劇(或實質)的變化來檢測邊緣。連接的邊緣可以被識別為基本幾何特征，例如矩形、圓形或類似的幾何特征。如上所述，所識別的幾何特征與物品邊緣的距離可以進一步用于跟蹤物品。

如示意圖400所示，汽車部件410可以包括其內的各種實際邊緣、角點和圓形特征。通過拍攝汽車部件410的圖像并檢測圖像上的邊緣412，可以識別諸如圓414的附加特征。邊緣的檢測和幾何特征的識別可以通過與從不同視角(例如來自該物品上方的三維傘形構造的多個視角)獲取的其他圖像的相關性來確認，檢測到的特征可以被標記為汽車部件410的唯一標識符，并且例如當部件在相機的視野內移動時或者當相機在固定部件上方移動時，用于在多個幀之間跟蹤汽車部件410。

示意圖400中的圖像402是使用檢測到的邊緣和像圓的特征404的汽車部件410的表示。檢測到的特征數(shù)據(jù)的這種視覺表示可以用于不同幀之間的相關。在一些示例中，可以在計算設備的圖形處理單元(gpu)處執(zhí)行特征的檢測和識別，并且將檢測到的特征數(shù)據(jù)提供給計算設備的中央處理單元(cpu)。因此，通過不將整個計算負擔給cpu并且通過避免針對每個視角和/或幀將大量數(shù)據(jù)(邊緣檢測數(shù)據(jù))從gpu傳輸?shù)絚pu而可以增強跟蹤處理的計算效率。

圖5示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的示例性汽車零件上的檢測的角點。

除了檢測物品內的邊緣之外，根據(jù)示例性實施例的系統(tǒng)還可以檢測角點，所述角點作為檢測到的邊緣的交點。可以在每個檢測到的角點周圍采樣環(huán)形，以確認角點的檢測。在一些示例中，可以使用預定義的相關性度量來從幀到幀匹配所提取的角點。相關性度量可以包括平方差、歸一化平方差、互相關、歸一化互相關或相關系數(shù)。

如示意圖500所示，圓形斑點502和504用于指示檢測到的角點位置。在可視化中，斑點502ad504可以被著色或用各種灰度陰影表示，以指示相關性度量的強度(即，每個檢測到的角點的置信水平)。例如，較暗的斑點可以表示檢測到的角點實際上是一個角點的較強的置信水平，而較淺的斑點可以表示檢測到的角點可能是假陽性。

圖6示出了通用計算設備，其可以用于實現(xiàn)根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的物品特征的檢測和跟蹤。

例如，計算設備600可以用作服務器、臺式計算機、便攜式計算機、智能電話、專用計算機或類似設備，例如控制器、新組件、包括車輛和智能制造設施的可操作系統(tǒng)的現(xiàn)有部件群。在示例性的基本配置602中，計算設備600可以包括一個或多個處理器604和系統(tǒng)存儲器606。存儲器總線608可以用于處理器604和系統(tǒng)存儲器606之間的通信?；九渲?02可通過內部虛線內的那些部件被示出于圖6中。

根據(jù)所期望的配置，處理器404可以是任意類型，包括但不限于微處理器(μp)、微控制器(μc)、數(shù)字信號處理器(dsp)或其任意組合。處理器404可以包括一級或多級高速緩存(例如一級高速緩存存儲器612)、一個或多個處理器核614和寄存器616。示例的處理器核614可以(各自)包括算術邏輯單元(alu)、浮點單元(fpu)、數(shù)字信號處理核(dspcore)或其任意組合。示例的存儲器控制器618還可與處理器604一起使用，或者在一些實施方式中，存儲器控制器618可以是處理器604的內部部件。

根據(jù)期望的配置，系統(tǒng)存儲器606可以是任何類型的，包括但不限于易失性存儲器(例如ram)，非易失性存儲器(例如rom，閃速存儲器等)或其任何組合。系統(tǒng)存儲器606可以包括操作系統(tǒng)620、控制器應用622和程序數(shù)據(jù)624?？刂破鲬?22可以包括成像模塊626和分析模塊627，其可以是應用的一個組成部分或單獨的獨立應用。成像模塊626可以被配置為捕獲要識別和跟蹤的物品的圖像。分析模塊627可以被配置為從第一視角檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能從至少第二視角檢測到，以及響應于確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點能夠從第一視角和至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。程序數(shù)據(jù)624可以包括除了其他數(shù)據(jù)之外的與檢測到的物品的特征相關的跟蹤數(shù)據(jù)628，如本文所述。

在一些示例中，可以在計算設備600的圖形處理單元(gpu)648處執(zhí)行特征的檢測和識別，以及將所檢測到的特征數(shù)據(jù)提供給處理器604。因此，通過不將整個計算負擔給處理器604，以及通過避免針對每個視角/和/或幀將大量數(shù)據(jù)(邊緣檢測數(shù)據(jù))從gpu648傳遞到處理器604，可以增強跟蹤過程的計算效率。

計算設備600可具有附加的特征或功能以及附加的接口以促進基本配置602與任何所需的設備和接口之間的通信。例如，總線/接口控制器630可用于促進基本配置602經(jīng)由存儲接口總線634與一個或多個數(shù)據(jù)存儲設備632之間的通信。數(shù)據(jù)存儲設備632可以是可移除存儲設備636、非可移除存儲設備638或者其組合?？梢瞥鎯υO備和非可移除存儲設備的示例包括諸如軟盤驅動器和硬盤驅動器(hdd)的磁盤設備、諸如壓縮盤(cd)驅動器或數(shù)字多功能盤(dvd)驅動器的光盤驅動器、固態(tài)驅動器(ssd)和磁帶驅動器，僅列舉了幾個。示例的計算機存儲介質可以包括易失性和非易失性的介質以及可移除和非可移除的介質，其以任何方法或技術被實現(xiàn)以用于存儲諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結構、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息。

系統(tǒng)存儲器606、可移除存儲設備636和非可移除存儲設備638是計算機存儲介質的示例。計算機存儲介質包括但不限于ram、rom、eeprom、閃存(flashmemory)或其它存儲器技術、cd-rom、數(shù)字通用盤(dvd)或其它光學存儲設備、磁盒、磁帶、磁盤存儲設備或其它磁存儲設備、或者可用于存儲所需信息并且可由計算設備600訪問的任何其它介質。任意這樣的計算機存儲介質可以是計算設備600的部件。

計算設備600還可以包括接口總線640，該接口總線用于促進從各種接口設備(例如，一個或多個輸出設備642、一個或多個外圍設備接口644和一個或多個通信設備646)經(jīng)由總線/接口控制器630到基本配置602的通信。一些示例的輸出設備642包括圖形處理單元648和音頻處理單元650，其可配置為經(jīng)由一個或多個a/v端口652與諸如顯示器或揚聲器的各種外部設備通信。一個或多個示例的外圍設備接口644包括串行接口控制器654或并行接口控制器656，其可配置為經(jīng)由一個或多個i/o端口658與諸如輸入設備(例如，鍵盤、鼠標、筆、語音輸入設備、觸摸輸入設備等)或其它外圍設備(例如，打印機、掃描儀等)的外部設備通信。示例的通信設備646包括網(wǎng)絡控制器660，其可布置成促進經(jīng)由一個或多個通信端口664在網(wǎng)絡通信鏈路上與一個或多個計算設備662的通信。一個或多個其它計算設備662可以包括服務器、客戶端設備和類似的設備。

網(wǎng)絡通信鏈路可以是通信介質的一個示例。通信介質通?？赏ㄟ^計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結構、程序模塊、或諸如載波或其它傳輸機制的調制數(shù)據(jù)信號中的其它數(shù)據(jù)來體現(xiàn)，并且可以包括任何信息輸送介質?！罢{制數(shù)據(jù)信號”可以是具有信號特性中的一個或多個以這樣的方式被設定或改變以對該信號中的信息進行編碼的信號。通過舉例而不是限制的方式，通信介質可以包括諸如有線網(wǎng)絡或直接線連接的有線介質，以及諸如聲波、射頻(rf)、微波、紅外(ir)和其它無線介質的無線介質。如本文所使用的計算機可讀介質可以包括存儲介質和通信介質兩者。

計算設備600可以被實現(xiàn)為通用或專用服務器、主機或包括上述任何功能的類似計算機的一部分。計算設備600還可以實現(xiàn)為包括膝上型計算機和非膝上型計算機配置的個人計算機。

示例性實施例還可以包括實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的方法。這些方法可以以任何數(shù)量的方式實現(xiàn)，包括本文所述的結構。一種這樣的方式可以是本公開中描述的類型的裝置的機器操作。另一種可選方式可以是與一個或多個人類操作者執(zhí)行某些操作而其他操作可以由機器執(zhí)行的方式相結合地執(zhí)行所述方法的各個操作中的一個或多個操作。這些人類操作員不需要彼此搭配，但每個操作人員僅被配有執(zhí)行程序的一部分的機器。在其他實施例中，人類交互可以是自動的，例如可以是機器自動地預先選擇的標準。

圖7是示出根據(jù)本文所描述的至少一些實施例來布置的用于實現(xiàn)可由計算設備(例如圖6中的計算設備)執(zhí)行的物品特征的檢測和跟蹤的示例過程的流程圖。

示例性的方法可以包括由塊722,724,726和/或728中的一個或多個塊所示出的一個或多個操作、功能或動作。塊722至728中描述的操作也可以存儲為計算機可讀介質(例如計算設備710的計算機可讀介質720)中的計算機可執(zhí)行指令。

用于實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的示例性過程可以從塊722開始，“從第一視角檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點”，其中分析模塊627基于由成像模塊626從特定視角捕獲的物品的圖像的像素的亮度的急劇變化來檢測物品的邊緣。分析模塊627可以基于檢測到的邊緣的交點來檢測物品的角點。

塊722之后可以是塊724，“確定所檢測到的物品的一個或多個邊緣以及一個或多個角點是否從至少第二視角能檢測到”，其中分析模塊627可以分析在訓練階段期間從其他視角捕獲的物品的一個或多個其它圖像，并且確定在塊722處檢測到的邊緣和角點是否也在來自其他視角的其他圖像中被檢測到。

塊724之后可以是塊726，“響應于確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征”，其中分析模塊627可以將在所有或大部分圖像中檢測到的邊緣和角點識別為要用于跟蹤該物品的物品特征。此外，可以基于物品內的邊緣和角點來識別諸如圓形和矩形的基本幾何特征，并將其標記為識別特征。

塊726之后可以是塊728，“使用特征通過多個幀跟蹤物品”，其中使用在訓練階段識別的特征，可以通過多個幀跟蹤識別出的物品(例如，在固定相機下移動物品或在靜止物品上移動相機)。

被包括在上述描述的過程中的塊用于說明的目的。物品特征的檢測和跟蹤可以通過具有較少塊或附加塊的類似過程來實現(xiàn)。在一些實施例中，塊可以以不同的順序執(zhí)行。在一些其他實施例中，可以消除各種塊。在另外其他實施例中，各種塊可以被劃分為附加塊，或者組合成更少的塊。

圖8示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實施例布置的示例性計算機程序產品的框圖。

在一些實施例中，如圖8所示，計算機程序產品800可以包括信號承載介質802，該信號承載介質802還可以包括當被例如處理器執(zhí)行時可以提供本文所描述的功能的一個或多個機器可讀指令804。因此，例如，參考圖6中的處理器604，在處理器604上執(zhí)行的成像模塊626和分析模塊627可以響應于通過介質802傳送到處理器604的指令804而承擔圖8所示的一個或多個任務，以執(zhí)行與本文所描述的設備的基于傳感器的安全特征的實現(xiàn)相關聯(lián)的操作。這些指令中的一些可以包括例如如下一條或多條指令：從第一視角檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能夠從至少第二個視角檢測到，并且響應于確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點能夠從第一視角和至少第二個視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

在一些實現(xiàn)中，圖8所示的信號承載介質802可以包括計算機可讀介質806，例如但不限于硬盤驅動器、固態(tài)驅動器、壓縮盤(cd)、數(shù)字通用盤(dvd)、數(shù)字帶、存儲器等。在一些實現(xiàn)中，信號承載介質802可以包括可記錄介質808，例如但不限于存儲器，讀/寫(r/w)cd、r/wdvd等。在一些實現(xiàn)中，信號承載介質802可以包括通信介質810，例如但不限于數(shù)字和/或模擬通信介質(例如，光纖電纜、波導、有線通信鏈路，無線通信鏈路等)。因此，例如，程序產品800可通過rf信號承載介質傳送到圖6的處理器604中的一個或多個模塊，其中信號承載介質802通過無線通信介質810(例如，符合ieee802.11標準的無線通信介質)傳送。

根據(jù)一些示例，描述了實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的方法。示例性方法可以包括從第一視角檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定檢測到所檢測的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能從至少第二視角檢測到，響應于確定檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能夠從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

根據(jù)其他示例，所述方法可以包括確定檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能夠從多個視角檢測到，以及從以物品上方為中心的大致傘形構造中的隨機分布的位置中選擇多個視角。第一視角可以來自傘形構造的特定位置。檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點可以包括基于物品的捕獲圖像中的像素的亮度的實質變化來檢測一個或多個邊緣。

根據(jù)另外的示例，檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點還可以包括檢測作為檢測到的邊緣對的交點的一個或多個角點。所述方法還可以包括：基于將檢測到的一個或多個邊緣和一個或多個角點進行相關來跟蹤經(jīng)過(through)至少兩個捕獲的圖像幀的所述物品，基于檢測到的一個或多個邊緣和一個或多個角點來確定物品內的一個或多個幾何特征，和/或確定從每個確定出的幾何特征的邊緣到物品的最近的外邊緣的邊緣距離。

根據(jù)另外的示例，所述方法可以包括基于將所述一個或多個幾何特征和對應的邊緣距離進行相關來跟蹤經(jīng)過至少兩個捕獲的圖像幀的所述物品，檢測所述物品正在被檢測的環(huán)境中的照明強度或照明顏色組成的變化，利用環(huán)境中的一個或多個光源來補償檢測到的照明強度或照明顏色組成的變化，和/或在檢測物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點的同時補償檢測到的照明強度或照明顏色組成的變化。

根據(jù)其他的示例，描述了被配置為實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的裝置。示例性的裝置可以至少包括：至少一個圖像捕獲模塊，其被配置為從多個視角捕獲物品的圖像，以及至少一個分析模塊，其通信地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊的分析模塊。所述至少一個分析模塊可以被配置為從第一視角檢測所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點，確定檢測到的所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能夠從至少第二視角檢測到，并且響應于確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點也能夠從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

根據(jù)一些示例，所述至少一個圖像捕獲模塊可以包括多個圖像捕獲傳感器，其定位在以所述物品上方為中心的大致傘狀結構中的多個位置處。多個視角可以對應于以物體上方為中心的大致傘狀結構中的多個位置。第一視角可以對應于傘形構造的特定位置。所述裝置還可以包括定位模塊，所述定位模塊被配置為將所述至少一個圖像捕獲模塊移動到大致傘形構造中的多個位置，其中所述多個視角可以對應于以物體上方為中心的大致傘狀結構中的多個位置。

根據(jù)其他示例，多個位置可以通過隨機分布或高斯分布而分布在以物品上方為中心的大致傘形構造中。所述至少一個圖像捕獲模塊可以包括互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器和n型金屬氧化物半導體(nmos)圖像傳感器中的至少一個。所述至少一個分析模塊可以被進一步配置成基于物品的捕獲圖像中的像素的亮度的實質變化來檢測所述一個或多個邊緣，并且檢測作為檢測到的邊緣對的交點的所述一個或多個角點。所述至少一個分析模塊還可以被配置為基于檢測到的一個或多個邊緣和一個或多個角點來確定所述物品的一個或多個幾何特征；并且確定從每個確定出的幾何特征的邊緣到物品的最近外邊緣的邊緣距離。

根據(jù)更進一步的示例，一個或多個幾何特征可以包括矩形和圓形中的一個或多個。所述至少一個分析模塊還可以被配置為基于所述一個或多個幾何特征與對應邊緣距離的相關性、檢測到的一個或多個邊緣的相關性、以及檢測到的一個或多個角點的相關性中的一個或多個來跟蹤經(jīng)過多個捕獲圖像幀的物品。該裝置還可以包括通信地耦合到至少一個分析模塊的照明模塊。照明模塊可以被配置為檢測在物品正在被檢測的環(huán)境中的照明強度或照明顏色組成的變化，并且使用環(huán)境中的一個或多個光源來補償檢測到的照明強度或照明顏色組成的變化。一個或多個光源可以包括一種或多種顏色的發(fā)光二極管(led)。

根據(jù)進一步的示例，描述了實現(xiàn)物品特征的檢測和跟蹤的系統(tǒng)。示例性的系統(tǒng)可以包括：至少一個圖像捕獲模塊，其被配置為從多個視角捕獲物品的圖像；至少一個定位模塊，其機械地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊，所述至少一個定位模塊被配置為將所述至少一個圖像捕獲模塊移動到大致傘形構造中的多個位置，所述多個位置對應多個視角；以及至少一個控制器，其通信地耦合到所述至少一個圖像捕獲模塊和所述至少一個定位模塊。所述至少一個控制器可以被配置為從第一視角檢測所述物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點；確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點是否能從至少第二視角檢測到；并且響應于確定檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點能夠從至少第二視角檢測到，將檢測到的物品的一個或多個邊緣和一個或多個角點標記為待跟蹤特征。

根據(jù)一些示例，所述至少一個控制器可以被進一步配置成基于所述物品的捕獲圖像中的像素的亮度的實質變化來檢測所述一個或多個邊緣，并且檢測作為所檢測到的邊緣對的交點的所述一個或多個角點。至少一個控制器還可以被配置為基于檢測到的一個或多個邊緣和一個或多個角點來確定物品內的一個或多個幾何特征，并且確定從每個確定出的幾何特征的邊緣到物品的最近的外邊緣的邊緣距離。所述至少一個控制器還可以被配置為基于所述一個或多個幾何特征與對應的邊緣距離的相關性、所檢測到的一個或多個邊緣的相關性、以及檢測到的一個或多個角點的相關性中的一個或多個，來跟蹤經(jīng)過過多個捕獲的圖像幀的所述物品。

根據(jù)更進一步的示例，系統(tǒng)還可以包括通信地耦合到所述至少一個控制器的一個或多個光源，其中所述至少一個控制器還被配置為通過所述至少一個圖像捕獲模塊檢測在物品正在被檢測的環(huán)境中的照明強度或照明顏色組成的變化，并且通過一個或多個光源補償檢測到的照明強度或照明顏色組成的變化。所述至少一個控制器可以包括圖形處理單元(gpu)和中央處理單元(cpu)，其中gpu被配置為將檢測到的一個或多個邊緣和角點標記為待跟蹤特征；并向cpu提供特征列表以用于逐幀跟蹤。

示例

以下是一些實施例如何可以被實現(xiàn)的說明性的示例，并且不旨在以任何方式限制實施例的范圍。

示例1：汽車制造廠中的部件識別

機器人裝配站是汽車制造廠的共同特征。復雜的機器人裝配系統(tǒng)可以處理通常通過移動帶傳送到每個組裝站的大批的部件。在這樣的制造廠中，可以將不同的分離組裝部件提供到機器人組裝站，以組裝到分離組件中。所提供的分離部件中的每一個可以具有各種形式和形狀，并且由于供應系統(tǒng)的配置，不存在哪個部件何時被傳送機器人組裝系統(tǒng)的一致性。此外，機器人組裝站被配置為組裝用于不同類型的汽車的不同的分離組件。

跟蹤系統(tǒng)包括附接到機器人臂的初始識別相機和沿著傳送帶的三個后續(xù)相機，全部連接到控制器。在訓練階段期間，隨著握持相機的機器人臂沿著傘形構造的多個位置移動，初始識別相機從不同的視角捕獲可以被傳送到機器人組裝站的所有分離部件的圖像?？刂破髯R別每個分離的零件的邊緣和角點，并且隨著零件沿著帶移動到機器人組裝站而使用檢測到的特征來跟蹤部件。因此，在零件到達之前，機器人組裝站被通知即將要接收哪個零件以及零件在輸送帶上的位置。根據(jù)該信息，機器人組裝站可以確定其應該工作的分離部件，并且相應地配置其組裝過程，而不需要以任何特定順序或位置將所有零件輸送到機器人組裝站。

示例2：在機場行李傳送系統(tǒng)中識別行李內的危險物品

大部分機場每天在飛機和行李提取站之間移動大量行李。出于安全考慮，使用x射線或類似技術對行李的至少一部分進行了篩查。但是，行李可能需要脫機或傳送速度放慢以進行檢查。另一方面，從飛機到飛機或從飛機到行李提取站快速傳送行李對于機場順利運營和旅客體驗也是非常重要的，特別是在每天有數(shù)千班飛機起飛和降落的大型機場。

設置在機場的行李傳送系統(tǒng)上的多個位置中的跟蹤系統(tǒng)包括兩種類型的相機。第一類是能夠從不同視角捕獲行李的x射線圖像的相機。第二類較不復雜的相機能夠從單一視角捕獲圖像。第二類相機比第一類沿著傳送帶更頻繁地定位，其以接近50km/h的速度操作。所有相機通過無線通信(例如ieee802.11通信)通信地耦合到中央控制器。

第一類相機識別行李內的物品，并將物品的特征與已知的危險物品(例如武器、爆炸物容器)或非法物品(例如頻繁地走私的物品(例如，象牙))進行比較。如果第一類相機檢測到可疑物品，則通過第二類相機(或其他第一類型的相機)在整個系統(tǒng)中跟蹤包含該物品的行李，并且控制器確定行李傳向哪里。然后，控制器通知機場安全處關于可疑行李，以便機場安全處可以在方便的地點(例如在行李索取處或裝載到飛機之前)將行李拉下線，并進行檢查而不會中斷或減緩整個行李傳送系統(tǒng)。

示例3：跟蹤電子制造廠零件分配系統(tǒng)中的子組件

電子制造廠可以生產大量各種類型的電子設備。甚至相同類型的設備通常具有基于不同生產配置的各種版本。因此，高度自動的和可靠的零件分配系統(tǒng)對于電子組裝工廠而言是必不可少的。許多組裝操作由機器人執(zhí)行。甚至人類操作員也不一定能夠區(qū)分不同的零件和子組件，從而導致組裝過程中的低效率。

大型消費電子組裝工廠制造電視機、計算機監(jiān)視器、平板計算機和其他設備。雖然一些最終產品共享相同的子組件，但是由于其配置，相同類型的其他最終產品包括不同的子組件(例如，聯(lián)網(wǎng)電視包括無線通信模塊，而同一電視機的非聯(lián)網(wǎng)版本不包含相同的模塊)。工廠具有內置的自動傳送系統(tǒng)，其可以自動和高速地將部件和子組件傳送到不同的組裝站。

跟蹤系統(tǒng)包括在分配系統(tǒng)的主輸入端處的識別相機，用于當零件和子組件被饋送到分配系統(tǒng)時識別零件和子組件。識別相機包括在不同位置處的多個傳感器，當零件通過相機下方時，可以同時地從不同的角度捕獲子組件的每個零件的圖像。多核服務器處理捕獲到的圖像，識別邊緣和角點以及基本的幾何形狀。然后將識別信息與來自具有單個圖像捕獲傳感器的其它相機的捕獲圖像沿著分配系統(tǒng)的路徑，特別是在分支點處進行比較。因此，服務器可以確定哪個零件或子組件正在傳送到哪個組裝站。如果子組件的一部分被傳送到錯誤的組裝站，則向該站以及防止最終產品錯誤組裝的監(jiān)視器發(fā)出警報。

存在可以影響本文所描述的過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(例如，硬件、軟件和/或固件)的各種媒介物，并且優(yōu)選的媒介物將隨著其中部署過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術的上下文而變化。例如，如果實施者確定速度和準確性是至關重要的，則實施者可以選擇主要是硬件和/或固件媒介物；如果靈活性至關重要，實施者可以主要選擇軟件實現(xiàn)；或者，再次替代地，實施可以選擇硬件、軟件和/或固件的某些組合。

雖然根據(jù)“包括”各種部件或步驟(被解釋為意為“包括但不限于”)來描述各種組合物、方法、系統(tǒng)和設備，組合物、方法、系統(tǒng)和設備也可以“基本上由各種組成部分和步驟組成”或“由各種組成部分和步驟組成”，而這些術語應被解釋為基本上是封閉成員組。

前面的詳細說明已經(jīng)通過框圖、流程圖和/或示例闡述了設備和/或過程的各個實施例。在這些框圖、流程圖和/或示例包含一項或多項功能和/或操作的程度上，本領域技術人員將理解的是可以通過各種各樣的硬件、軟件、固件或實際上其任意組合來單獨地和/或統(tǒng)一地實現(xiàn)這些框圖、流程圖或示例內的各項功能和/或操作。在一個實施例中，本文所描述的主題的多個部分可經(jīng)由專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、數(shù)字信號處理器(dsp)或其它集成格式來實現(xiàn)。然而，本領域技術人員將理解的是，在本文公開的實施例的一些方面可以整體地或部分地等同地實現(xiàn)為集成電路、在一個或多個計算機上運行的一個或多個計算機程序(例如，實現(xiàn)為在一個或多個計算機系統(tǒng)上運行的一個或多個程序)、在一個或多個處理器上運行的一個或多個程序(例如，實現(xiàn)為在一個或多個微處理器上運行的一個或多個程序)、固件、或實際上其任意組合，并且根據(jù)本公開的內容，設計電路和/或編寫用于軟件和/或固件的代碼將是可能的。

本公開不受在本申請中所描述的特定實施例限制，這些特定實施例意在為各個方面的示例。不偏離其精神和范圍的情況下能夠進行各種改進和變型。根據(jù)前面的說明，除了本文列舉的那些之外，在本公開范圍內的功能上等同的方法和裝置將是可能的。這些改進和變型意旨落在隨附權利要求書的范圍內。本公開僅受隨附權利要求書連同這些權利要求書所給予權利的等同方案的整個范圍限制。將理解的是，本公開不限于特定的方法、系統(tǒng)或部件，當然這些可以變化。還應理解的是，本文所使用的術語僅是為了描述特定實施例的目的，而不意在限制。

另外，本領域技術人員將理解的是，本文所描述的主題的機制能夠以各種形式分布為程序產品，并且本文所描述的主題的示例性實施例適用而不管實際上用于實施分布的特定類型的信號承載介質如何。信號承載介質的示例包括但不限于以下：可記錄型介質，諸如軟盤、硬盤驅動器、壓縮盤(cd)、數(shù)字通用盤(dvd)、數(shù)字帶、計算機存儲器等；以及傳輸型介質，諸如數(shù)字和/或模擬通信介質(例如，光纖電纜、波導、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。

本領域技術人員將認識到，在本領域中以本文所闡述的方式描述設備和/或過程是常見的，此后使用工程實踐來將這樣描述的設備和/或過程集成到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。也就是說，本文所描述的設備和/或過程的至少一部分可以經(jīng)由合理的實驗量集成到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。本領域技術人員將認識到，典型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通常包括系統(tǒng)單元殼體、視頻顯示設備、諸如易失性和非易失性存儲器的存儲器、諸如微處理器和數(shù)字信號處理器的處理器、諸如操作系統(tǒng)、驅動器、圖形用戶界面和應用程序的計算實體、諸如觸摸板或屏幕的一個或多個交互設備和/或包括反饋回路的控制系統(tǒng)中的一個或多個。

本文所描述的主題有時說明了包含在不同的其它部件內的不同部件或與不同的其它部件連接的不同部件。應理解的是，這些所描繪的體系結構僅是示例性的，并且實際上可以實施實現(xiàn)相同功能的許多其它體系結構。在概念意義上，實現(xiàn)相同功能的任何部件的布置有效地“關聯(lián)”，使得實現(xiàn)期望功能。因此，在此處組合以實現(xiàn)特定功能的任何兩個部件可視為彼此“關聯(lián)”，使得實現(xiàn)期望功能，無論體系結構或中間部件如何。同樣，任意兩個如此關聯(lián)的部件還可視為彼此“可操作地連接”、或“可操作地耦合”以實現(xiàn)期望的功能，并且能夠如此關聯(lián)的任意兩個部件還可視為彼此“能夠可操作地耦合”以實現(xiàn)期望功能。能夠可操作耦合的具體示例包括但不限于能夠物理上可連接和/或物理上交互的部件和/或能夠無線交互和/或無線交互的部件和/或邏輯上交互和/或能夠邏輯上交互的部件。

關于本文中基本上任何復數(shù)和/或單數(shù)術語的使用，本領域技術人員能夠根據(jù)上下文和/或應用適當?shù)貜膹蛿?shù)變換成單數(shù)和/或從單數(shù)變換成復數(shù)。為了清晰的目的，本文中明確地闡明了各單數(shù)/復數(shù)的置換。

本領域技術人員將理解，一般地，本文所使用的術語，尤其是隨附權利要求(例如，隨附權利要求的主體)中所使用的術語，通常意在為“開放式”術語(例如，術語“包括”應當解釋為“包括但不限于”，術語“具有”應解釋為“至少具有”，術語“包括”應解釋為“包括但不限于”，等等)。本領域技術人員還理解，如果意圖表達引導性權利要求記述項的具體數(shù)量，該意圖將明確地記述在權利要求中，并且在不存在這種記述的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為輔助理解，下面的隨附權利要求可能包含了引導性短語“至少一個”和“一個或多個”的使用以引導權利要求記述項。然而，這種短語的使用不應解釋為暗示不定冠詞“一”或“一個”引導權利要求記述項將包含該所引導的權利要求記述項的任何特定權利要求局限于僅包含一個該記述項的實施例，即使當同一權利要求包括了引導性短語“一個或多個”或“至少一個”以及諸如不定冠詞“一”或“一個”的(例如，“一”和/或“一個”應當解釋為表示“至少一個”或“一個或多個”)；這同樣適用于對于用于引導權利要求記述項的定冠詞的使用。另外，即使明確地記述了被引導的權利要求記述項的具體數(shù)量，本領域技術人員將理解到這些記述項應當解釋為至少表示所記述的數(shù)量(例如，沒有其它修飾語的裸記述“兩個記述項”表示至少兩個記述項或兩個以上的記述項)。

此外，在使用類似于“a、b和c等中的至少一個”的慣用法的那些實例中，通常這樣的構造旨在表達本領域技術人員理解該慣用法的含義(例如，“具有a、b和c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于僅具有a、僅具有b、僅具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b和c等等的系統(tǒng))。本領域技術人員將進一步理解，呈現(xiàn)兩個以上可選項的幾乎任何分離詞和/或短語，無論是在說明書、權利要求或附圖中，都應理解為設想包括一項、任一項或兩項的可能性。例如，術語“a或b”將理解為包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。

本領域技術人員將理解的是，為了任何以及全部的目的，諸如在提供所撰寫的說明書方面，本文所公開的全部范圍也涵蓋了任何和全部的可能的子范圍及其子范圍的組合。能夠容易地認識到任何所列范圍都充分地描述了同一范圍并且使同一范圍分解成至少均等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等等。作為非限制示例，本文所論述的每個范圍能夠容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一，等等。本領域技術人員還將理解的是，諸如“多達”、“至少”、“大于”、“小于”等所有的語言包括所記述的數(shù)量并且是指如上文所論述的隨后能夠分解成子范圍的范圍。最后，本領域技術人員將理解的是，范圍包括每個獨立的成員。因此，例如，具有1-3個單元的組是指具有1個、2個或3個單元的組。類似地，具有1-5個單元的組是指具有1個、2個、3個、4個、或5個單元的組，等等。

雖然本文公開了各個方面和實施例，但是其它的方面和實施例是可能的。因此，本文所公開的各個方面和實施例是為了示例的目的而不意在限制，真正的范圍和精神是通過隨附的權利要求表示的。