CN111316638B - 热成像系统中的位置确定的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
相机组装件，其包括：外壳，其具有至少两个安装表面，所述至少两个安装表面彼此正交以与所述相机组装件将被紧靠安装的至少两个正交的表面对齐；至少一个成像设备，其被设置在外壳内，并且相对于外壳具有预定方位；以及通信装置，其被设置在外壳内；以及服务器，其被设置在远离安装相机的地方的位置处。所述相机组装件和服务器通过计算机通信网络进行通信，以识别相机组装件的至少一个安装测量，以建立从用于成像设备产生的像的像坐标系和与由所述至少两个正交的表面限定的方位对齐的真实世界坐标系的映射。
Description
相关申请
本申请要求2017年5月26日提交的、标题为“Apparatus and Method of LocationDetermination in a Thermal Imaging System”的美国专利申请第15/607,345号的申请日的权益，该申请的全部公开内容特此通过引用并入本文。
技术领域
本文中所公开的至少一些实施例总体上涉及，总的来说，一种热成像系统，更具体地，但不限于，涉及用于物体辨识和监督的热成像系统中的位置确定和大小测量。
背景技术
标题为“Apparatus and Method for Electromagnetic Radiation Sensing”的美国专利申请公开No.2015/0377711公开了一种用于基于红外(IR)辐射的热成像的设备。这样的设备可以用于人类检测、火灾检测、气体检测、温度测量、环境监视、节能、行为分析、监督、信息采集以及用于人机界面。这样的设备和/或其他的类似的设备可以被用在本申请中公开的本发明的实施例中。美国专利申请公开No.2015/0377711的全部公开内容特此通过引用并入本文。
附图说明
在附图的各图中以举例、而非限制的方式例示说明实施例，其中相似的标号指示类似的元件。
图1示出根据一个实施例的热成像系统。
图2例示说明根据一个实施例的测量热成像相机的安装配置参数的方法。
图3示出根据一个实施例的获得用户输入以确定相机的安装高度的用户界面。
图4-图6例示说明一个实施例的在通过相机获得的热像和其中安装该相机的环境之间建立位置映射的处理。
图7例示说明根据一个实施例的、热成像相机的环境覆盖在该相机产生的热像上的布局。
图8例示说明根据一个实施例的位置确定系统的应用。
图9例示说明具有安装在具有居住者的房间中的外壳的热相机组装件。
图10示出具有安装在两个正交的墙壁的边缘上的外壳的热相机组装件。
图11示出图10所示的外壳的自上而下的后视图。
图12示出具有可替代的方位标记的热相机组装件。
图13例示说明其中外壳的基面被移除的热相机组装件。
图14和图15示出在其底部拐角上具有可更换的蓄电池单元的热相机组装件。
图16和图17示出具有用于它们的基面的替代形状的热相机组装件。
图18例示说明外壳的安装定位、容纳在外壳内的成像设备的光轴的方位、该成像设备的视场和在从容纳在外壳内的成像设备获得的像中可以捕捉的房间内的空间之间的几何关系。
图19示出根据一个实施例的成像系统的安装处理。
图20示出可以用于实现本申请的实施例的一些组件的数据处理系统。
具体实施方式
以下描述和附图是说明性的，不应被解释为限制。描述了许多特定细节是为了提供透彻理解。然而，在某些情况下，为了避免使描述模糊，没有描述众所周知的或常规的细节。本公开中对于一个实施例或实施例的论述不一定是指同一个实施例；并且，这样的论述意指至少一个。
本文中所公开的至少一些实施例提供了用户友好的基于在热成像系统中的热成像组装件标定时捕捉的热像和与热像有关地提供的用户输入来确定热成像组装件的安装配置的方式。用户输入训练热成像系统以取得关于在其中热成像组件被安装并且被配置为监视的环境的了解。配置参数和关于环境的了解随后被用于解释在监视服务时获得的像并且产生监视输出，诸如识别人类的存在、位置和/或活动，告诉成人、儿童和宠物离开，等等。
例如，用户可以在热成像系统安装/标定期间提供在热像中可检测到的人(例如，用户)的高度，以使得所述系统可以计算热成像组装件的安装高度。其他用户输入可以包括当用户在兴趣点(POI)(例如，房间拐角、门)处时的时间实例的指示、POI的标识等，以使得所述系统可以获悉POI在成像坐标系中的位置，其中POI可能不能直接从热像可见或辨识。
在安装/标定期间，所述系统可以指示用户执行活动，诸如走开或者走到相机、到达兴趣点、沿着被相机监视的区域中的道路走、在人流大的区域中走、等等。用户活动产生热像，所述系统从这些热像获悉被监视的环境的地理配置。
基于用户输入和/或在安装/标定期间收集的热像，所述系统计算配置参数，诸如热成像组装件的安装高度、像中的大小和被监视的区域中的人/物体的大小之间的比率或映射、以及热相机捕捉的像中的POI的标识。所述系统在感兴趣的位置、路径和/或区域上插入书签，作为关于在其中热成像组装件被安装并且被配置为监视的环境的获悉。
例如，移动应用在一个实施例中被配置为要求用户录入在该移动应用上呈现的热像中捕捉的用户的高度。一旦该移动应用在像中检测到用户，该应用就可以指示用户执行动作，诸如录入用户的高度、或者到达兴趣点(诸如房间的拐角、房间的门或窗户等)。该移动应用(或远程服务器)从执行动作的用户的热像提取位置和/或大小数据，并且将来自用户的指令和/或可选输入相关以确定配置参数，诸如热相机的安装高度、热像坐标系中的兴趣点的位置、热像坐标系和与房间对齐的坐标系之间的位置映射、在热像坐标系中测得的物体大小和房间坐标系中的真实世界物体大小之间的大小映射。
图1示出根据一个实施例的热成像系统。
在图1中，热成像系统包括热相机组装件(101)和服务器(113)，服务器(113)对热相机组装件(101)中包括的热相机捕捉的热像进行处理，并且基于这些热像提供服务。
在图1中，热相机组装件(101)经由无线接入点(111)和计算机网络(115)(例如，局域网和/或互联网)将热像传送给服务器(113)。移动装置(117)(诸如智能电话、平板计算机、膝上型计算机或个人媒体播放器)具有安装在其中的与热相机组装件(101)和/或服务器(113)进行通信以用于热成像系统的标定、设置和/或使用的移动应用。
在一些情况下，热相机组装件(101)在不在热相机组装件(101)的外壳内执行任何像处理的情况下将原始素材(例如，经由无线连接或有线连接)传送给移动装置(117)。如下面详细地讨论的，主机装置(例如，移动装置(117)、或房间(109)中的或房间(109)附近的另一个计算机、或远离安装地点的服务器(113))执行像处理以提供用户界面和/或计算配置参数。在一些情况下，使用经由无服务器架构提供的云计算第三方服务来实现服务器(113)。
在图1中，热相机组装件(101)被安装在环境中的一个位置处，诸如正被热相机组装件(101)监视的房间(109)。
优选地，热相机组装件(101)被安装在垂直边缘(119)(其中房间(109)的两个墙壁(171和172)彼此汇合)、水平边缘(102或104)(其中房间(109)的墙壁(例如，171或172)和天花板彼此汇合)、或房间(109)的拐角(174)(其中两个墙壁(171和172)与房间(109)的天花板汇合)上。可替代地，热相机组装件(101)可以被安装在其他位置处，诸如墙壁(例如，171或172)或天花板的表面上的一个位置上、或场景内的任何的任意地方。例如，热相机组装件(101)可以被配置为被安装在房间的天花板上以用于自上而下的监视；并且热相机组装件(101)可以被安装在支托物和/或装置(诸如IP相机、无源红外传感器(PIR)等)上和/或与这些支托物和/或装置安装在一起。
优选地，热相机组装件(101)具有外壳或壳体，该外壳或壳体具有适于与房间(109)的墙壁(例如，171或172)和/或天花板的表面对齐的表面。因此，热相机组装件(101)的方位相对于垂直方向和水平方向的对齐可以通过将热相机组装件(101)的外壳或壳体的两个或更多个安装表面压在房间(109)的墙壁(171、172)和/或天花板的平坦的表面上来容易地实现。
例如，一个实施例的热相机组装件(101)的外壳或壳体的外部安装表面具有预先涂覆的被覆盖保护条的粘合材料，这些保护条可以被剥落以露出粘合材料用于安装。当热相机组装件(101)的外壳或壳体被压在安装位置处的边缘(119)或拐角(174)上时，热相机组装件(101)的外壳或壳体的安装表面与墙壁(一个或多个)和/或天花板的表面对齐并且粘合。外壳或壳体的安装表面与墙壁和/或天花板表面的对齐导致热相机组装件(101)相对于房间(109)中的水平方向和/或垂直方向对齐。
在一些情况下，热相机组装件(101)的外壳或壳体经由诸如钉子、螺钉等的元件固定地附连到安装位置。
当热相机组装件(101)被以适当的水平和垂直对齐安装在房间(109)中时，组装件(101)中的相机相对于房间(109)的方位具有已知方位。然而，安装高度(123)(例如，从地板(127)到热相机组装件(101)的垂直距离)对于成像系统还是未知的。
安装高度(123)可以被测量(例如使用卷尺)，并且经由用户界面(诸如在移动装置(117)上运行的移动应用提供的图形用户界面)被提供给所述系统。在一些情况下，热相机组装件(101)的方位可以自动地从倾斜传感器和/或其他传感器(例如，一组加速计和/或一组磁性传感器)确定。
可替代地，当热相机组装件(101)具有两个相机、这两个相机以彼此已知的距离安装在它们的外壳(或相邻的房间拐角)内时，服务器(113)可以使用相机提供的立体视觉来确定安装高度，一个或多个参考物体的立体视图。
可替代地，当热相机组装件(101)具有基于信号的飞行时间(TOF)测量距离的距离测量传感器时，热相机组装件(101)可以自动地测量其从地板平面(127)算起的安装高度。TOF可以基于超声征象或射频信号测得。可替代地，安装高度可以经由气压传感器和/或运动传感器测得。在一些情况下，热相机组装件(101)包括诸如以下的传感器和/或装置：确定热相机组装件(101)的位置的GPS接收器、确定热相机组装件(101)相对于地球的磁场的方位的磁性传感器、用于提供视觉和/或音频反馈和/或警告的灯光装置和/或音频装置、空气质量监视装置等。
在优选实施例中，成像系统基于测量热像中的参考物体(131)的大小并且接收该参考物体的真实世界大小的输入来确定安装高度。
例如，图1中的参考物体(131)具有在热相机组装件(101)产生的热像中捕捉的顶部点(106)和底部点(105)。投影的像平面(103)中例示说明的、被监视的区域的热像具有参考物体(131)的具有对应的顶部点(108)和对应的底部点(107)的像(133)。如下面结合图2进一步讨论的，参考物体(131)的像(133)的大小的测量和识别参考物体(131)的真实世界大小的输入可以用于计算安装高度(123)。
例如，参考物体(131)可以是安装、标定和/或设置热相机组装件(101)的人、或房间(109)的被监视的区域中的另一个人；这个人的高度是安装高度(123)的计算中的参考物体(131)的真实世界大小。这样的方法大大地简化了标定和/或设置热成像系统的处理。
图2例示说明根据一个实施例的测量热成像相机的安装配置参数的方法。例如，图2的方法可以用于确定图1所示的像系统的热相机组装件(101)的安装高度。
在图2中，安装位置(121)处的相机相对于其与房间坐标系对齐的壳体或外壳具有预定安装角度(125)。捕捉的热像中的大小的测量是在预定的投影像平面(103)、或与相对于像平面(103)具有固定的几何关系(如由安装角度(125)限定)的预定安装高度(122)相对应的像坐标系中执行的。预定安装高度(122)可以被认为是从参考地板(126)算起的参考安装高度；垂直方向上的参考高度(130)被投影以在投影像平面(103)中具有像(133)。
在图2中，当真实世界参考物体(131)具有与成像平面(103)中的像(133)相同的大小时，参考高度(130)和真实世界参考物体(131)的高度之间的比率与参考安装高度(122)和真实世界安装高度(123)到物体(131)所站在的地板(127)之间的比率是相同的。因此，参考安装高度(122)可以基于参考高度(130)和真实世界参考物体(131)的高度之间的比率被扩大以获得真实世界安装高度(123)。参考高度(130)可以从像(133)的大小和位置以及相机的安装角度(125)确定。
在一个实现中，从安装角度(125)、参考安装高度(122)以及像(133)的大小和位置，推导计算参考高度(130)的公式。参考高度(130)的高度和真实世界参考物体(131)的高度之间的比率可以用于将参考安装高度(122)缩放到真实世界安装高度(123)。
在另一个实现中，热相机组装件(101)被安装在参考房间中、参考高度(122)处。不同高度的物体(例如，130)的参考物被定位在图2所示的物体(130)的位置处以获得不同大小的像(例如，133)，从而建立参考高度和像大小之间的映射。当真实世界物体(131)在像平面(193)中的所述位置处产生像大小时，映射可以用于查找参考房间中的参考高度(130)。参考安装高度(122)然后可以根据以下两者之间的比率被缩放到到地板(127)的真实世界安装高度(123)：根据像(133)的大小从映射查找的参考高度(130)和在像平面(103)中产生相同大小的像(133)的真实世界参考物体(131)的高度。
在一个实施例中，热相机组装件(101)中的相机具有有限的视场。例如，在图2中，相机可能不能捕捉到比线(129)更靠近边缘(119)的区域。因此，当物体(131)产生接近像框的边界的像(133)时，所述系统可能不能确定该像是否捕捉到整个物体(131)。因此，在移动装置(117)中运行的移动应用可以提供移动物体(131)以使得像(133)离开像框的边界并且像(133)在像框的边界处没有像素的指令。像(133)一离开边界，所述系统就捕捉物体(131)的像(133)，并且确定在所述位置产生相同像大小的参考高度(130)。
一般来说，移动应用可以提供热相机组装件捕捉的热像的显示，并且提供引导物体(131)移动到房间中的特定位置以使得物体(131)被显示为站在热像中的特定位置上的指令。像中的物体(131)的大小然后被与物体(131)的真实世界大小组合用于计算安装高度(123)。
图3示出根据一个实施例的获得用户输入以确定相机的安装高度的用户界面。例如，图3的用户界面可以在图1的热成像系统中的移动装置(117)上实现以使用图2的方法来计算安装高度。
在图3中，在热相机组装件(101)被安装在安装位置(121)处之后，相机被配置为与服务器(113)和/或移动装置(117)建立通信以提供房间(109)的被监视的区域的热像以用于显示在移动装置(117)上。呈现在移动装置(117)上(例如，通过使用在移动装置(117)中运行的移动应用)的热像(141)具有房间(109)中的物体(131)的热像(133)，物体(131)具有明显不同于房间温度的温度。例如，物体(131)是房间(109)中的一个人，诸如热相机组装件(101)的安装者或所有者、或房间(109)的被监视的区域中的另一个人。用户界面请求移动装置(117)的用户录入在热像(141)中识别的物体(131)(例如，一个人)的真实世界高度。
在一些情况下，当热像(141)捕捉多个物体的热像时，用户界面允许移动装置(117)的用户选择物体(131)并且指定选定物体(131)的高度。
热成像系统被配置为测量像坐标系(139)中的热像(133)的高度(137)(例如，通过在移动装置(141)中运行的移动应用、服务器(113)或热相机组装件(101))。
在一些情况下，热成像系统被配置为测量当热像(133)在像坐标系(139)中的特定位置处时(例如，当物体(131)的热像(133)站在像坐标系(139)中的特定位置处时)的高度(137)。在这样的实现中，用户界面可以提供引导物体(131)的移动以使得热像(133)站在移动装置(117)上呈现的像(141)中标记的特定位置处的指令。
在其他情况下，热成像系统可以测量高度(137)以使用移动装置(117)的用户提供的高度(143)来计算安装高度(123)，而不需要物体(131)到达特定位置，只要物体的热像(133)在像(141)中被整个捕捉(例如，物体(131)没有一个部分位于热相机组装件(101)的盲点中)即可。
在一些情况下，移动装置(117)指示用户在房间中四处移动物体(131)(例如，用户)，以使得物体(131)的热像(133)的高度(137)可以在多个不同的位置处测得以从对应的位置的测量计算安装高度(123)。为了改进准确度，可以组合安装高度(123)的计算的结果(例如，从结果的平均值或结果的加权平均值)。
在安装高度(123)被确定之后，热成像系统可以将像坐标系(139)中的(具有已知的或推断的高度的点的)坐标映射到房间(109)中的坐标。
图1-图3讨论热相机(例如，基于IR辐射成像)的安装高度的测量。该技术也可以类似地扩展到基于人眼可见的光成像的相机的安装高度的确定。
虽然基于可见光捕捉的房间(109)的像可以示出房间(109)的可以用于自动地确定房间(109)的布局的特征(例如，地板边界和兴趣点(诸如门、窗户、家具)的位置)，但是房间(109)的热像通常没有可以用于识别房间(109)的布局、甚至是人的足够的特征，尤其是当热像具有低分辨率以保护房间(109)的居住者的隐私时。
图4-图6例示说明一个实施例的建立通过相机获得的热像和其中安装相机的环境之间的位置映射的处理。图4-图6的处理可以被用于图1的热成像系统中，与图2和图3的方法和用户界面组合用于确定热相机组装件(101)的安装高度。
在图4-图6中，所述系统知道物体(131)正站在房间(109)的地板(127)上的事实。因此，热像(133)的一端(151)识别地板(127)的、物体(131)所站的位置。移动装置(117)提供将物体(131)移动到房间(109)中的各种兴趣点以使得所述系统可以在像坐标系(139)中的对应的位置上插入书签以产生房间的布局的指令(145)。
例如，在图4中，移动装置(117)的用户是参考物体(131)；移动装置(117)指示用户走到房间(109)的对角线拐角以使得地板(127)上的对角线拐角的位置可以被标记在像坐标系(139)中的位置(151)处。
例如，当用户在对角线拐角处时，移动装置(117)可以指示用户提供指示，诸如通过摇动移动装置(117)而产生的手势输入、提供给移动装置(117)的语音确认、移动装置(117)上的预定按钮的按下、轻敲呈现在移动装置(117)的触摸屏上的用户界面元件、仍站在拐角处一段时间段、等等。
图5例示说明指示用户走到房间的另一个拐角以在拐角位置(153)上插入书签的场景。移动装置(117)覆盖已经在像坐标系(139)中识别并且在像(141)上插入书签的位置(例如，以示出标出房间(109)的布局的进展)。
图6例示说明标出房间(109)的门的位置(155)的场景。例如，运行移动装置(117)的移动应用可以指示用户移动到兴趣点，然后经由语音输入、文本输入、从列表的选择等来给兴趣点(例如，门)命名。可替代地，移动应用具有兴趣点(例如，门、窗户、桌子、椅子、TV、壁炉、火炉)的列表，并且要求用户通过走到位置来识别这些位置。例如，移动应用可以要求用户在通过走路可到达的区域中四处走动以识别将具有步行区通行的地板区域。例如，移动应用可以要求用户开启火炉以检测火炉的热像及其位置、以及开启TV、打开冰箱等以在由于作为用户动作的结果的、对应的物品(例如，火炉、TV、冰箱)的温度的改变而导致的被监视的热像中检测它们的外观，从而在像坐标系(139)中给这些物品加上标签。在另一个例子中，所述系统可以询问用户：“200摄氏度热点被检测到。它是火炉吗？”如果用户用“是”的指示做出响应，则所述系统存储与热点相关联的信息与特定物体(“火炉”)的标识；否则，所述系统可以对意外的热点提供紧急警告。在一些情况下，所述系统监视已知热点(例如，“火炉”)的温度范围和/或大小；如果检测的温度和/或大小超过正常的范围或大小，则所述系统提供反馈或警告(例如，“火炉开始燃烧”的语音警告)。
如图7所示，使用图4-图6的处理标出的兴趣点的位置可以用于构造正被热相机组装件(101)监视的房间(109)的布局。
图7例示说明根据一个实施例的热成像相机的环境覆盖在相机产生的热像上的布局。
在图7中，线(135)覆盖在热像(141)(例如，具有160x60个IR感测像素的分辨率)上。房间布局的线可以通过连接使用图4-图6所示的处理识别的兴趣点(例如，房间的拐角)来构造。
从图7所示的像，在移动装置(117)或服务器(113)或另一个移动装置中运行的移动应用可以确定房间中的人的热像的脚的位置。因为人的像显现出在站立的位置上和/或脚的位置在步行区域中(和/或热像的移动与在步行区域中走路的人的模式一致)，所以所述系统可以假定脚在地板(127)上。因此，所述系统可以基于热像(141)中的脚的位置来计算人在房间(109)上的坐标。
图8例示说明根据一个实施例的位置确定系统的应用。例如，图8所示的应用可以使用图4-图6所示的处理中产生的房间布局以及基于相对于房间的相机方位和图1所示的所述系统的热相机组装件(101)的安装高度(123)的坐标系映射来提供。
在图8中，房间布局(135)和安装高度(123)使得所述系统可以计算被监视的活动区域(例如，10x10平方米)的测得的地板大小。
从物体的热像(157)的方位和大小(和/或移动历史)，所述系统确定地板(127)上的确定的高度的人躺在房间(109)中的确定坐标处。这样的确定可以用于触发监视人(例如，老人或患者)的跌倒的报告。
在图8中，从物体的热像(159)的方位和大小(和/或移动历史)，所述系统确定两个人在离相机测得的距离处。这样的确定可以用于报告人在被监视的环境中的存在和/或活动。
在一些情况下，如图1所示的成像系统被配置为自动地基于在一段时间段观察到的人的热像的统计分析来标定和/或重新标定安装高度(123)和/或其他配置参数(例如，POI位置)。
例如，在成像系统在一段时间段检测到已经到达被监视的区域(例如，房间(109))的若干个人的热像之后，所述系统计算在该时间段内检测到的人的相对高度的统计分布。安装高度可以被缩放以使检测到的人的高度的分布与人的高度的已知分布(例如，同一地理区域中的人和/或具有到访被监视的区域的人的预期范围内的年龄)匹配。从高度分布计算的安装高度可以被用来代替从安装处理期间检测到的用户的高度的输入计算的安装高度、或者用于交叉检查和/或改进安装处理期间计算的安装高度。因此，标定准确度可以随着时间的过去、基于成像系统的监视结果而改进。
在一些情况下，被监视的区域(例如，房间(109))中的已知高度的物体可以在成像系统的服务的某些时间段内被检测到。例如，当在房间(109)和房间(109)外部的环境之间存在显著的温差时，在某个时间实例打开门将使得热相机组装件(101)可以产生这样的像，在该像中，门打开区域具有在像坐标系中可辨识的热像(例如，打开区域具有房间(109)外部的环境的温度，而其上安装门的墙壁具有房间的温度)。门的高度因此可以从门打开区域的热像确定以对照已知的或标准的门高度来标定热相机组装件(101)的安装高度。
例如，在具有图9-图15所示的外壳的热相机组装件(101)被放置在被监视的区域(例如，房间(109))中以捕捉场景之后，标定/训练处理被配置为使得热成像系统(例如，如图1所示)可以从捕捉的连续镜头理解真实的地理数据、并且辨识在成像设备捕捉波段中可能检测不到的兴趣点(POI)。例如，当红外辐射波段中的热成像看均匀的房间温度的场景时，由于没有截然不同的温度对比或温差，POI是检测不到的。
当使用图9-图15所示的外壳时，配置参数集合是已知的(从工厂配置)，而不需要从安装地点进行测量。这样的配置参数可以包括：像大小和纵横比、成像透镜参数(例如，视场)、3维空间中的相对于场景(例如，房间(109))的某个参考点/平面/坐标系的安装角度。可以使用图1-图3或图18所示的方法来确定安装高度(123)。
可以使用利用附加资源的其他技术解决方案来确定安装高度。例如，两个相机可以以彼此已知的距离安装在外壳内；并且通过立体视觉，可以确定物体的参考。例如，距离测量传感器(诸如飞行时间(TOF)传感器)可以包括在热相机组装件(101)中以自动地测量其从地板平面(127)算起的安装高度。例如，安装者可以被指示使用测量带来测量安装高度(123)并且经由移动装置(117)提供的、被配置用于标定热成像系统的用户界面来录入测量。
一旦知道了配置参数，热成像系统就具有从像坐标系(139)和房间坐标系的映射以用于从捕捉的连续镜头真实地理解几何结构。
例如，移动装置(117)被配置为与热相机组装件(101)和/或服务器(113)建立通信连接(例如，经由用于无线局域网的接入点(111))以用于标定安装在房间(109)中的热相机组装件(101)。移动装置(117)提供用户界面以指示用户在房间内四处移动以使得用户在热相机组装件(101)捕捉的热像中完全可见，并且指示用户在地板(127)上、站立位置上。可选地，所述用户界面可以指示用户到达用户在热像中完全可见的一个或多个优选位置。移动装置(117)接收用户的高度(例如，经由用户界面、或者从具有用户的高度的数据源)。
一般来说，从垂直站在地板平面(127)上的用户(131)的整个热像(133)，所述系统测量热像(133)的大小，并且计算热相机组装件(101)的安装高度(123)以使投影到所述位置的、用户(131)的真实世界高度和像坐标系(139)中的、用户(131)的热像(133)的大小匹配。没有必要为了计算安装高度(123)而要知道用户(131)相对于热相机组装件(101)或其上安装热相机组装件(101)的边缘(119)的准确的位置和/或距离。
在一些情况下，具有已知高度的用户或物体(131)可能被其他物体阻挡，这可能在像中错误地示出用户或物体(131)的与热像中的实际的高度不同的高度(例如，特别是在低分辨率热红外像中)。例如，热的物体或相同温度的其他对象在热相机组装件(101)生成的像中出现在用户或物体(131)之上，这使用户或物体(131)对象在热像中显得更高。通过指示用户(131)在被监视的区域中四处走动，所述系统可以与具有明显不同于房间温度的温度的其他物体的热像相关地检测用户(131)的热像，从而识别测量用户(131)的热像(133)的大小的优选位置以用于计算安装高度(123)。在所述优选位置上，其他物体的热像不会干扰像坐标系(139)中的用户(131)的热像(133)的大小的测量。可选地，在移动装置(117)中运行的移动应用的用户界面实时地示出来自热相机组装件(101)的热像，以使得用户可以验证用户正站在房间中的如下位置上，在该位置上，其他物体的热像不会以影响像坐标系(139)中的用户(131)的热像(133)的高度的准确测量的方式与用户(131)的热像(133)重叠。
通过具有已知高度的人的热像的标定是一个例子。一般来说，可以通过热相机组装件(101)的成像设备检测的已知高度/几何结构的任何物体可以用作成像场景中的参考物体(131)，诸如热水的杯子、冰水的瓶子。通常，由于与典型的房间温度背景的良好竞争以及类似于场景中的将被监视的物体的大小，人体在热红外线中形成理想的参考物体。因此，人体作为参考的使用在安装和标定方面提供了简化和简单性，这事实上不需要技术专家的任何诀窍或任何其他的物体/设备/辅助来执行这种类型的参考。
优选地，热相机组装件(101)和集中式远程服务器(113)之间的通信连接使得可以将安装在被监视的区域(例如，房间(109))中的热相机组装件(101)的标定信息存储在云中以促进云计算。这样的布置使得能够实现非常平稳的用户体验和友好的界面(例如，经由在移动装置(117)中运行的移动应用实现)。计算和/或资源密集型任务中的一些可以在移动装置(117)上和/或服务器(113)上执行。因此，热相机组装件(101)的成本可以降低。
在典型的安装处理中，移动装置(117)(或使用说明书)指示用户：
1.激活热相机组装件(101)(例如，通过剥掉蓄电池触点和蓄电池之间的保护条、或者按下按钮以接通装置、通过电缆供应电源、等等)；
2.与热相机组装件(101)建立通信连接(例如，通过使用安装在移动装置(117)(诸如智能电话、平板计算机或个人媒体播放器)上的移动应用，以扫描放置在热相机组装件(101)上的或者与热相机组装件(101)相关联的、具有用于建立被授权的通信连接(诸如无线个域网连接(例如，蓝牙连接或近场通信连接))的唯一装置ID的代码，并且通过使用所述移动应用和与热相机组装件(101)的连接来配置通过网络(115)的与接入点(111)和服务器(113)的连接并且在用户账户中配置热相机组装件(101))；
3.可选地，使得能够连接到基于云的计算和存储系统(例如，热相机组装件(101)和服务器(113)之间的经由互联网的连接，要么是独立于热相机组装件(101)的，要么是通过与集线器的低功率通信连接、使用蓝牙、Zig-Bee等，以便节省能量，其中集线器连接到互联网)；
4.可选地，将移动装置(117)配置为执行服务器(113)在存储和/或处理标定信息方面的功能中的至少一些；
5.将热相机组装件(101)安装在房间(109)的边缘(119)或拐角(174)中，优选地高于头部高度的位置处以用于合乎需要地覆盖被监视的区域，其中如图9-图17所示的热相机组装件(101)的外壳使热相机组装件(101)与房间(109)的方位的对齐简化；
6.识别热相机组装件(101)在房间(109)的地板平面(127)上方的近似的安装高度(123)(例如，通过指示用户后退一步，直到用户完全可见并且不被阻挡为止，然后确认用户的近似高度，其中在移动装置(117)上运行的移动应用可以提供热相机组装件(101)捕捉的用户的热像的某个视觉反馈)；
7.可选地，以类似于房间(109)中的第一热相机组装件(101)的配置的方式，配置和安装附加的热相机组装件(例如，被安装在相邻的或相对的拐角和/或边缘中，例如，用于改进跌倒检测，其中至少两个热相机组装件被安装在相邻的拐角或边缘中)，而不需要执行识别它们的安装高度的操作，因为后来添加的热相机组装件的安装高度可以从第一热相机组装件(101)和后来添加的热相机组装件同时捕捉的物体的高度以及根据第一热相机组装件(101)的安装高度计算的真实世界高度计算得到，并且机器学习可以被用来关连所安装的监视同一房间(109)的不同的热相机组装件看见的物体；并且
8.可选地，到达一个或多个兴趣点以识别房间(109)中的从房间(109)的热像可能检测不到的环境特征，诸如识别房间(109)的相对的拐角以限定视场的最大对角线距离，识别房间(109)的其他拐角以帮助确定场景的地平面，以及识别门、桌子、柱子、家具和其他物体的位置。
例如，移动应用可以指示用户走到一个位置、然后按下移动应用上的按钮(或者对移动应用提供语音命令，提供经由翻转或摇动移动装置(117)而做出的手势，或者静止地站在所述位置处几秒)以指示该用户正站在所述位置处。这为热成像系统示教了房间(109)的几何结构/布局以及热像坐标系内的房间(109)中的环境物体的位置和/或大小。
例如，如果房间有多个门，则安装者可以简单地站在门中，在移动应用中确认他/她正站在门中，并且从一组菜单选项选择该门通向的地方(例如，壁橱、厨房、入口、卫生间、客厅等)。这样的信息帮助热成像系统确定人流(例如，用于监视商店或办公室空间以确定人移动的地方、用于安全和/或安保应用、等等)。这样的方面对于热成像是特有的，因为在热红外波段中看不见的POI是通过与在移动装置(117)中运行的移动应用的简单的用户交互识别的。
输入参数、标定参数、POI映射数据等的存储可以在云(例如，服务器(113)、移动装置(117)和/或热相机组装件(101))中。服务器(113)和/或移动装置(117)可以被配置为使用算法和/或查找表来基于配置参数重构热像坐标系和房间坐标系之间的几何关系。
当被如以上所讨论的那样配置时，热成像系统知道热成像空间和真实世界空间和/或在热像系统中看不见的兴趣点之间的几何关系。结果，所述系统不仅可以确定热相机组装件(例如，101)的视场内的人和物体的位置和高度，而且还可以确定有多少人在场景内移动。
例如，通过跟踪整个场景中的个人，所述系统计算个人已经走了多远的距离。这样的信息可以用于确定老人在用于老人生活的场所内是否充分地活动；并且基于云的系统可以计算对象已经消耗/燃烧了多少能量，并且通过与用户交互并且让用户知道活动是否不足来帮助用户。例如，如果活动过多并且由于疲惫而导致跌倒/受伤的风险是可能的，则所述系统可以对正被监视的老人和/或护理提供者提供警告。
以上所讨论的配置处理可以以最小的用户要求实现：安装者没有相关领域的任何技能，安装不需要任何仪器；并且对于参数确定，只使用界面装置(例如，智能电话、平板、或具有应用或其他预安装的通信端口的计算机)和用户高度输入。
在一方面，本申请提供了一种成像系统，该成像系统可以自动地确定所有的配置参数以便通过距离测量传感器或多个(已知的)相机配置确定视场的几何关系。如果这样的工程解决方案不可用(例如，由于成本)，则“更简单的”成像系统基于用户输入(要么是安装高度，要么是用户/安装者/执行标定的人的高度)来确定最终的配置参数(例如，安装高度)。
在另一方面，本申请提供了一种方法，在该方法中，人是参考(标记)，该参考用于提供新颖的功能上下文几何信息和连接互联网的热成像设备的视场内的关键点(例如，兴趣点)，所述热成像设备具有根据指令集进行计算和存储(例如，经由云计算)(并且通过用户界面与用户交互)的能力，而不要求用户/安装者/人具有技术技能。
在进一步的方面，本申请提供了一种基于云的热成像系统，该系统通过简单的配置确定来重构和提供场景的上下文信息。
无线连接的热成像系统可以使用低分辨率热连续镜头来在不显露关于人的身份的信息的情况下监视场景中的人类居住和活动。从热连续镜头，所述系统确定人类活动和健康。
可选地，热相机组装件(101)包含向被监视的区域(例如，房间(109))中的居住者提供音频信号的音频装置。音频信号可以包括从服务器(113)流传输的语音指令和/或提示。在这样的实施例中，以上与移动装置(117)结合描述的用户界面可以被替换或扩增为基于音频的界面。例如，移动装置(117)提供的标定/安装指令可以被替换和/或扩增为从服务器(113)流传输的语音指令。例如，当用户(131)在用户(131)的热像(133)被热相机组装件(101)产生的像的边框完全捕捉的位置处时，语音提示指示用户在所述系统公告高度时仍站在该位置处、并且当公告的高度与用户(131)的高度匹配时开始走路。因此，用户高度可以经由语音提示和通过运动或没有运动(和/或其他手势)的热像反馈的组合方便地提供给所述系统，所述运动或没有运动(和/或其他手势)可以从热相机组装件(101)产生的像检测。
可选地，热相机组装件(101)包括从被热相机组装件(101)监视的区域中的用户(一个或多个)接收音频输入的麦克风。此外，热相机组装件(101)可以包括用于用户交互的基于光的指示器。在一些情况下，热相机组装件(101)使用与具有音频和/或视觉能力的单独的装置的通信连接来使用这些音频和/或视频能力提供用户界面。例如，现有的基于语音的智能个人助理(例如，为连接互联网的移动装置(117)的形式)可以被安装在房间(109)中，并且连接到接入点(111)；热相机组装件(101)经由接入点(111)连接到个人助理以提供用于基于语音的交互的界面；因此，没有必要经由平板计算机(117)提供用户界面。
热相机组装件(101)的音频装置(一个或多个)和/或视觉装置(一个或多个)可以用于提供各种服务。例如，就老年人监视来说，当老年人没有适当的听力时，某个光指示只可以基于人类存在而被触发。
热相机组装件(101)可以连接到其他的连接的装置和/或系统，诸如陆线电话。例如，当电话被放置在客厅中并且它响起时，信号将经由云(例如，服务器(113))发送到热相机组装件(101)，热相机组装件(101)从热成像知道用户(131)存在于房子中，因此将关于事件的音频和/或视觉指示提供给用户(131)(例如，光、嘟嘟声、语音提示等)。例如，热相机组装件(101)可以从警报防盗系统提供关于事件的指示。从幼儿监视到老年人护理，所述系统的优点包括其非侵入性的人存在获悉和事件的不可穿戴的远程通知。所述系统可以提供吸引人的解决方案，在该解决方案中，奶奶不需要为了被通知房子中发生的一些事件而在她上穿戴某物/携带某物。所述系统基于奶奶的位置的获悉和/或奶奶的活动来提供通知。通知可以基于热相机组装件(101)观察到的人类活动、以智能的方式被过滤和/或提供。例如，当奶奶的热像与奶奶睡觉或看电视一致时，某些警报或通知被抑制。
图9例示说明具有安装在具有居住者的房间中的外壳的热相机组装件。例如，安装在房间(109)中的热相机组装件(101)可以连接到服务器(113)和/或移动装置(117)以形成如图1所示的热成像系统。
在图9中，如结合图10进一步例示说明的，热相机组装件(101)具有外壳，该外壳具有适于简化使热相机组装件(101)的方位与房间(109)的水平方向和垂直方向对齐的处理的几何结构。
图10示出具有安装在两个正交的墙壁的边缘上的外壳的热相机组装件。
图11示出图10所示的外壳的自上而下的后视图；图13例示说明图10的热相机组装件，其中外壳(167)的基面被移除(或被使得是透明的)以显露热相机(175)及其光轴(177)。
在图10中，热相机组装件(101)的外壳被设计为装入并且承载热相机(175)和/或热相机组装件(101)的其他组件。热相机(175)被固定到热相机组装件(101)的外壳，并且相对于热相机组装件(101)的外壳的方向/方位对齐，以使得当外壳的方向与房间(109)的方向对齐时，热相机(175)相对于房间(109)的方向具有已知的方位。
如图11所示，热相机组装件(101)的外壳具有至少2个正交的安装表面(162)和(163)。安装表面(162和163)可以是彼此正交的或基本上彼此正交的(例如，具有85度至95度、或88度至92度的角度)。
假定房间(109)的墙壁(171和172)是房间(109)中的两个垂直平面，房间(109)的天花板(173)和地板(127)是房间(109)中的两个水平平面，其中墙壁(171和172)汇合的边缘(119)在房间(109)的垂直方向上，并且垂直于地板平面(127)和房间(109)的天花板平面，其中墙壁(171或172)和天花板汇合的边缘在水平方向上。
因此，当热相机组装件(101)被抵靠边缘(119)(其中两个墙壁(171和172)汇合)推时，安装表面(162)分别与墙壁(171和172)对齐，这引导热相机组装件(101)变为与房间(109)的方向对齐的方位，在该方位上，安装表面(162和163)分别平行于墙壁(171和172)，热相机组装件(101)的后缘(166)平行于其中墙壁(171和172)汇合的边缘(119)，并且平行于房间(109)的垂直方向，热相机组装件(101)的顶表面平行于房间的水平平面(例如，地板(127)和/或天花板(173))，热相机(175)的光轴(177)相对于安装表面(162和163)和墙壁(171和172)具有预定方向，热相机(175)的光轴(177)在房间中的垂直平面中，并且相对于房间(109)的垂直方向具有预定方向。
顶表面(164)也可以可选地被配置为具有一个或多个附连元件(例如，粘合元件)的安装表面。因此，热相机组装件(101)可以被抵靠边缘(119)(其中墙壁(例如，171或172)和天花板(173)汇合)推，或者被抵靠拐角(174)(其中两个墙壁(171和172)和天花板(173)汇合)推。热相机组装件(101)的方位与房间(109)的方向的对齐可以通过抵靠其中安装热相机组装件(101)的边缘(119、102或104)或拐角(174)推热相机组装件(101)来容易地实现。
图10和图11例示说明用方位指示符(169)标记顶表面(164)的例子，方位指示符(169)可以用于避免侧着安装热相机组装件(101)，其中顶表面(164)被错误地压在墙壁(171或172)上。
图12是具有可替代的方位标记(169)的热相机组装件(101)，方位标记(169)在热相机组装件(101)的外壳的侧表面(162)上。方位标记(169)包括向上指的箭头和字母“UP”，字母“UP”用于阐明热相机组装件(101)沿着房间(109)的垂直边缘(119)的预期安装方位。
在图10和图11中，方位标记(169)包含字母“TOP”以作为安装指令指示表面(164)是用于安装热相机组装件(101)的顶表面。
一般来说，方位标记(169)可以是作为安装指令的、有或没有字母或数字的预期安装方位的图形指示(例如，箭头)。例如，底部指示可以被标记脚或鞋子，顶部指示可以被标记灯泡、太阳、云、屋顶、天花板、或直观地指示正确的安装位置的任何符号。
优选地，安装表面(162、163和/或164)中的至少一个具有附连元件(例如，粘合元件)以简化安装热相机组装件(101)的处理。例如，附连元件可以是双面胶膜，该膜只需要保护层被安装者剥掉并且外壳被使得与墙壁接触。该胶膜提供足够的结合以使得热相机组装件(101)的外壳的安装和对齐不需要进一步的工具。可替代地，附连可以经由钉子、螺栓、螺钉、用于墙壁安装的钩子的孔等来实现。
图11所示的正交的安装面(162和163)使得热相机组装件(101)的外壳可以被安装在房间(109)的两个基本上正交的墙壁(171和172)的垂直边缘(119)中，如图10中示意性地所示的。
在图10中，正交的安装表面(162和163)从所示的透视图是看不见的，因为它们分别面对墙壁(171和172)。在图11中，热相机组装件(101)的外壳被显示为正交的安装表面(162和163)面对图11的查看者。
至少2个正交的安装面的这样的特定的几何结构具有以下优点，即，当热相机组装件(101)的外壳被安装在房间的墙壁和/或天花板(173)在房间的拐角彼此接合的位置处时，房间的墙壁和/或天花板(173)用于约束热相机组装件(101)可以被安装在房间(109)内的大量可能的方位。将包含至少2个正交的安装表面的这样的热相机组装件(101)安装在房间的基本上正交的垂直边缘中的其余的变量是热相机组装件(101)的从房间(109)的地板(127)算起的可能的安装高度(123)以及沿着房间的垂直边缘的、外壳的相对方位(例如，向上对向下)。
在任何给定的情况下，具有特定的几何结构的外壳的这样的热相机组装件(101)的安装过程是足够简单的以至于没有任何技术技能或工具的人可以执行。例如，可以通过以下方式来执行组装件(101)的安装，即，将双面胶带(例如，作为粘合元件)附连到热相机组装件(101)的外壳的一个或两个安装表面(162和163)(和/或可选地表面(164))，并且分别使这些表面如图10所示那样与垂直墙壁(171和172)接触(并且可选地与天花板(173)接触)。也可以通过使外壳紧挨着房间的垂直边缘分别与墙壁11a或11b的仅一个安装面2或3(任何一个都包含例如胶膜)接触来执行安装。正交的安装面(162和163)提供用于使安装者将它安装在房间的基本上正交的边缘中的直观形状。此外，所述解决方案使得热相机组装件(101)的外壳可以被人用不稳定的或摇晃的手或手臂安装。事实上，它需要非常低的运动或触觉灵敏性来使正交的表面与房间的垂直边缘接触或紧邻，从而将外壳大致安装在房间内。
这样的外壳几何结构可以包括例如如图10和图11中示意性地显示的四面体形状，其中四面体可以可选地包括用于在安装期间接触天花板(173)(用或不用粘合/附连元件)的第三正交的安装表面(164)。安装表面(例如，162、163和/或164)是平面的，并且要么是实心的，要么是穿孔的，前提条件是存在提供将被附连到墙壁(171)和/或墙壁(172)(和/或房间(109)的天花板(173))的附连表面的足够的材料。
在与正交的面的顶点(161)(被称为正交的顶点(161))相对的四面体形状的例子中，热相机组装件(101)的外壳还可以包括面向房间的基面(165)。图10中示意性地显示了基面(165)。
优选地，基面(165)不是透明的；并且热相机(175)在热相机175的捕捉场内对于人是看不见的(例如，如图10所示)。
如以下申请中所讨论的成像装置可以用作设置在热相机组装件(101)的外壳内的热相机(175)：2015年6月25日提交的美国专利申请第14/750,403号中所讨论的成像装置，其作为美国专利申请公开No.2015/0377711公布，标题为“Apparatus and Method forElectromagnetic Radiation Sensing”；2015年6月30日提交的美国专利申请第14/788,286号，其标题为“Micromechanical Device for Electromagnetic Radiation Sensing”；2015年7月27日提交的美国专利申请第14/810,363号，其标题为“Micromechanical Devicefor Electromagnetic Radiation Sensing”；和/或2016年6月21日提交的美国专利申请第15/188,116号，其标题为“Fabrication Method for Micromechanical Sensors”。然而，其他成像装置也可以被使用。
成像设备可以例如是低分辨率热成像单元，该热成像单元具有例如30x20热红外线像素来以低帧率(例如，每秒1帧、每秒不超过9帧)捕捉场景，并且将这样的影像无线地发送到远程接收单元(例如，服务器(113)或移动装置(117))，而装入的、因此看不见的低分辨率热成像单元和发送单元由装在热相机组装件(101)的外壳内的蓄电池供电。
图14和图15示出在其底部拐角上具有可更换的蓄电池单元的热相机组装件。
在图14和图15中，热相机组装件(101)被示意性地示为在其底部拐角上具有可更换的蓄电池单元(179)。可替换的或可更换的单元不需要在底部拐角上，并且可以被定位在外壳内的其他地方。在图14和图15的示意性例子中，更换蓄电池单元(179)可以通过简单地将外壳1推进去一次而被从外壳1拆卸。更换蓄电池单元(172)到外壳的附连机构可以是通过类似于卡适配器的锁簧，其中“推进、推出”机构用于将零件附连到其专用的插座中或者拆卸零件。更换蓄电池单元(179)可以要么被更换为新的蓄电池单元，要么可以具有诸如USB接口的接口，所以它可以通过USB接口充电。可选地，辅助蓄电池单元可以集成在外壳内(从图14和图15的透视图看不见)；因此，如果可更换的蓄电池单元(179)被弹出外壳，则用于外壳内的热相机(175)的操作的电源供应暂时由辅助蓄电池单元提供，而可更换的蓄电池单元(179)正被更换。
基面(165)可以具有等边三角形(全都是60度角——例如，如图10、图11、图13示意性地所示)的形状，或者是非规则的，或者是球面或平面表面。
在其他实现中，如图16中示意性地指示的，热相机组装件(101)的外壳的基面(165)具有曲线或球形形状。
图16和图17示出具有可替代的基面形状的热相机组装件。
图16所示的实现包含从显示的透视图看不见的三个正交的安装面(162、163和164)。安装面(162、163和164)是平面的，并且要么是实心的，要么是穿孔的，前提条件是存在提供将被安装到房间(109)的墙壁(171、172)和/或天花板(173)上的附连表面的足够的材料。
在一些实现中，具有球形基面(165)的外壳可以提供多达三个正交的安装表面，并且包含可以被描述为圆形球形或椭圆形几何形状(例如，球)的第八切片的形状(如图16所示)、或圆形球形或椭圆形几何形状的四分之一切片的形状(如图17所示)。
在这样的实现中，如果安装者能够以方便的方式到达房间，则外壳可以被安装在房间(109)的基本上正交的天花板拐角中(例如，如图16所示)。否则这样的实现可以被安装在房间(109)的垂直边缘(119)中，其中在热相机组装件(101)的顶表面和天花板(173)之间间隔一段距离。
在一些情况下，天花板在天花板到垂直墙壁的过渡部分(拱形、模子或盘形天花板)之间具有一条材料，在这样的情况下，如图17所示，外壳1可以被安装在房间(109)的垂直边缘(119)中。
一般来说，热相机组装件(101)的外壳(例如，其具有整体四面体形状、或球形/椭圆形/椭球形形状)具有两个或三个正交的表面，这些表面中的一个或多个可以可选地被配置粘合剂以用作用于结合到墙壁和/或天花板的粘合安装表面。在一些情况下，只有一个安装表面被配置用于附连到墙壁(171或172)或天花板(173)的粘合层。通过使热相机组装件(101)的外壳与紧邻房间(109)的垂直边缘(119)或天花板拐角(174)的墙壁接触，热相机组装件(101)可以根据简单的指令集、用不复杂的安装过程、在不需要任何技术工具或技能的情况下粘附到该墙壁。
在一些实现中，热相机组装件(101)的外壳只具有两个正交的安装面(162)和(163)以及弯曲基面(165)(例如，其具有球形或椭圆形表面的一部分的形状)。如图17中示意性地例示说明的，弯曲基面(165)连接两个正交的安装面(162和163)。
图17所示的外壳的形状可以被描述为沿着椭球形状的长轴切片的四分之一椭球形状。可以在安装表面(162或163)(在图17中看不见)上提供方位指示符以指示椭球形状外壳沿着房间(109)的垂直边缘(119)的期望的安装方位。例如，方位指示符可以是单个点，该点具有说明当将外壳安装在房间的垂直边缘中时、该点应更靠近房间的天花板以确保外壳的适当的方位的单独的指令集。
在一些实现中，热相机组装件(101)的外壳不包含多于3个的正交的安装面(每个相对于其余的安装面正交)，以使得能够实现并且确保安装简化。
所述安装过程的一个优点是，垂直墙壁用于约束外壳的方位，确保基面(165)到房间的地板和墙壁的方位以高置信度并且不需要测量安装之后的方位获知。
图18例示说明外壳的安装定位、容纳在外壳内的成像设备的光轴的方位、该成像设备的视场和在从容纳在外壳内的成像设备获得的像中可以捕捉的房间内的空间之间的几何关系。
在热像组装件(101)内，热相机(175)被安装为相对于其外壳具有预定方位(例如，其光轴(177)相对于基面(165)合乎需要地对齐)，以使得当热相机(175)的外壳被安装成与房间(109)的墙壁(171、172)和/或天花板(173)对齐时，如图13中示意性地例示说明的，热相机(175)实现与房间(109)中的兴趣区域基本上对齐。与基面(165)的对齐(该对齐通过将热相机组装件(101)的外壳定位在房间拐角(174)或房间的垂直边缘(119)中而受到约束)相结合的、热相机(175)相对于外壳的这个安装确保热相机(175)在相对于房间(109)的墙壁(171和172)和地板(127)的明确定义的轴线(177)上查看房间(109)。
成像设备(例如，热相机(175))的轴线(177)相对于外壳的期望方位取决于若干个因素，例如以最好地服务成像设备和应用、实现期望的设备覆盖、或者以特定的房间几何结构为目标。
在一个实现中，成像设备(例如，热相机(175))在外壳1内的安装被布置为使得成像轴线(177)将两个安装墙壁(171和172)到水平线之间的角度同等地对半分。
在一个实现中，成像设备(例如，热相机(175))在外壳1内的安装被布置为使得成像轴线(177)同样地相对于房间的垂直边缘垂直或倾斜。
在一些情况下，成像设备(例如，热相机(175))具有90度或更大的视场(捕捉查看角度)。当使用这样的成像设备时，像设备(例如，热相机(175))在正交的房间中的外壳内的固定的对称方位可以导致基本上整个的房间覆盖或房间的合理的比例的覆盖。
在一些情况下，外壳容纳两个或更多个成像设备(例如，热相机(175))。在这样的情况下，外壳1包括用于每个成像设备(例如，热相机(175))的固定支座，该固定支座使得每个的光轴(177)可以相对于基面(165)固定。在一个可能的实现中，成像设备的光轴(177)可以均匀地分布在水平平面和/或垂直平面中。
在一些情况下，光轴(177)可以具有与平行于天花板平面(173)或地板平面(127)的水平平面倾斜的倾斜角度。外壳的安装可以在典型的人类的头部处的或更高的高度处执行，或者甚至在房间(109)的天花板拐角(174)中执行，以使得成像设备(例如，热相机(175))具有朝向房间定向的光轴(177)，在该设备在房间(109)上“向下看”的情况下，该光轴(177)包含相对于水平平面的倾斜角度。外壳上的方位标记(169)用作用于确保外壳在使成像设备面向房间和房间(109)的地板(127)的正确的方位上。
一般来说，多个成像设备可以被容纳在热相机组装件(101)的外壳内，这取决于成像设备的视场的大小。例如，当成像设备具有90度或更大的视场用于拐角或边缘安装时，一个成像设备可能就足够了。当成像设备每个都具有有限的视场(例如，30度)时，成像设备的阵列(例如，3x3)可以被配置为将视场全部缝接起来以覆盖房间。
外壳内的成像设备(例如，热相机(175))(或多个所述成像设备)对于站在外壳1的前面的人可见的问题通过基面(165)来解决，基面(165)从外壳的外部来看在视觉上是不透明的或半透明的。
如果外壳1内部的成像设备(例如，热相机(175))检测到红外波段或者在红外波段中发射(例如，如以上认定的相关申请中那样)，则这样的明显地不透明的表面可以是红外线透明的材料。在一些实现中，这样的明显地不透明的、但是红外线透明的表面可以由聚合物材料制成，诸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。这样的聚合物材料呈白色，并且在对于人眼的视觉波段中是不透明的，但是在红外波段中可以是透明的。其他明显地不透明的、但是红外线透明的材料包括锗(Ge)或硅(Si)。这些材料在对于人眼的视觉波段中呈“黑色”，可见光由于在视觉波段中不透射，不能通过这样的材料。在另一情况下，它可以是部分透明的镜子(单向或双向镜子；被涂布薄的金属层的视觉上透明的材料)，其中面对该平面的人将反射表面看作基面(165)，而成像设备(例如，热相机(175))可以通过部分地视觉地透明的表面来成像。
在至少一些实施例中，成像设备(例如，热相机(175))的外壳是为使安装过程简化而配置的，其中外壳内配置的成像设备(例如，热相机(175))的固定的“自对齐”查看角度具有受其接触房间的基本上正交的垂直边缘的墙壁的安装表面约束的方位。因此，如果外壳内的成像设备(例如，热相机(175))的特定方位是已知的，成像设备(例如，热相机(175))的视场(185)的角度是已知的，并且近似的安装高度(123)是已知的，则可以计算被成像设备监视的空间以确定它是否包括具有高度(183)并且被定位为在房间(109)的水平平面内有一定距离(181)和角度(例如，相对于墙壁(171和172))的一个或多个站立的对象(131)。
另一方面，为了提供被热成像组装件(101)覆盖的期望的空间，可以从具有高度(183)的最远的对象之间的距离(181)、光轴(177)的场相对于热相机组装件(101)的方位、以及成像设备(例如，热相机(175))的视场(185)的角度计算期望的安装高度(123)。在一个实施例中，光轴(177)的场相对于外壳的方位以及成像设备(例如，热相机(175))的视场(185)的角度是通过外壳的制造预定义的。
在一个实现中，用于使用户/安装者的安装指令集指示用户从双面胶带剥掉已经默认预装在热相机组装件(101)的外壳的安装表面(162和/或163)上的保护层，并且将外壳安装到房间(109)的基本上正交的垂直边缘(119)中、高于地板(127)大约6英尺或更高的高度(123)处。
在一些实现中，外壳内部的成像设备(例如，热相机(175))具有例如大约30x20个像素，其中水平和垂直视场(185)略大于90度。正被电池操作的热相机(175)由用户通过例如按下安装表面(162)上的按钮、或者从蓄电池隔间松开接触停止带、或者经由手持计算机(例如，117)远程地激活而被激活。热相机组装件(101)将记录的连续镜头无线地流传输到接收器(例如，通过使用用于无线局域网、无线个域网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、无线电传输、蜂窝通信等)。热相机(175)的低分辨率对于房间的居住者提供隐私保护。在这样的实现中，基本平面(165)可以是白色的、视觉上不透明的、由薄的PE膜片制成的膜，该膜隐藏外壳的内容物，特别是成像设备(例如，热相机(175))。
外壳内的成像设备(例如，热相机(175))的方位可以使得它在水平平面中是对称的并且相对于垂直平面对称，其中水平平面可以被定义为房间(109)的基本上平行于地板(127)的平面，垂直平面可以被定义为基本上平行于房间的安装墙壁中的一个的平面。例如，外壳内的成像设备(例如，热相机(175))的方位可以使得其光轴(177)相对于接合面(162和163)的后缘(166)向下成45度并且相对于面(162和163)具有相等的角度。例如，外壳内部的成像设备(例如，热相机(175))的方位可以使得其光轴(177)在将外壳垂直对半分的平面中对齐(例如，穿过接合面2和3的垂直边缘)并且相对于垂直边缘具有预定角度(例如，45度)。在已知制造时预设的相机的方位、其预设的视场(185)和其近似的安装高度(123)的情况下，如图18的2维截面图中示意性地所示的，可以针对视场(185)内的对象(131)的位置和对象(131)的高度(183)以及宽度来对捕捉的像进行分析。
在图18中，当已知热相机组装件(101)的安装高度(123)(例如，通过以上结合图1-图3所讨论的方法中的任何一个)，并且从热相机组装件(101)的外壳的设计和制造知道视场(185)时，可以确定可观察的空间位置以及设备20的视场内的对象或物体(131)之间的距离(181)。
在图18中，从热相机组装件(101)起的点线将像素反向地投影到地板(127)和相对侧的墙壁。相邻的点线之间的热辐射由热相机组装件(101)中的热相机(175)中的对应的像素测量。因此，点线之间的空间表示由对应的像素成像的空间。
例如，在点线(188和189)之间投影到热相机组装件(101)的热辐射由像素1测量；在点线(187和188)之间投影到热相机组装件(101)的热辐射由像素2测量；等等。由像素1、2和其他像素测量的热强度在热像中形成像素的垂直线(186)。对象或物体(131)的热像(131)用有阴影的像素(183)表示。对于给定的安装高度(123)和视场(185)，一直到物体(131)的热像(133)的底部的像素(181)的计数对应于对象或物体(131)的位置和其上安装热相机组装件(101)的边缘(119)之间的确定的水平距离(181)。有阴影的像素的计数表示像坐标系(139)中的对象或物体(131)的热像(133)的高度(183)，该高度(183)对应于安装高度(123)的视图中的、对象或物体(131)高于房间(109)的地板(127)的真实世界高度。几何关系也可以在相反的方向上用于基于对象或物体(131)的真实世界高度和有阴影的像素的计数来确定安装高度(123)，所述有阴影的像素的计数表示通过有阴影的像素下面的像素(181)的计数识别的位置处的、对象或物体(131)的热像(133)的高度(183)。
在图18中，一维垂直像素行(186)示出了房间(109)中的对象(131)如何出现在热相机组装件(101)捕捉的热像中。来自对象(131)的辐射使将被测量的有阴影的像素具有明显不同于由没有阴影的像素测量的其他区域的温度。没有阴影的像素表示在房间温度下测得的房间的部分；有阴影的像素表示高于房间温度的对象(131)的升高的表面温度。
在图18中，垂直行的像素(186)被识别为具有“像素1”、“像素2”等，这些像素对应于与“像素1”、“像素2”等相对应地标记的成像空间。
假定对象(131)正垂直地站在房间(109)内，则可以通过三角关系来确定他或她的高度(183)和位置(181)。类似的例子对于水平维度是有效的，这使得可以确定对象或物体在水平维度内的位置及其宽度。就热红外线成像来说，这对于具有不同于房间温度的温度的任何物体是有效的。
例如，热点或冷点可以通过除了其相对温度之外、还知道它们的位置和它们的相对大小来分派。热点可以包括危险品，诸如，举例来说，用户偶然忘记关掉而且无人看管并且可能有潜在的火灾或安全危险的熨斗，或者冷点可以包括当非常冷的空气流传输到房间中时打开的、人忘记关闭的窗户。许多冷点和热点可以由低分辨率热成像设备检测。因此，可以重构热相机组装件(101)的记录的像的、查看场景的3维信息。
图18的例子被简化为具有20个像素的一个垂直像素行(186)的截面二维情况，20个像素的一个垂直像素行(186)表示这样的例子中的热相机组装件(101)的垂直成像容量。成像设备优选地具有等同于例如水平方向上30个像素在垂直方向上20个像素的像素矩阵的行阵列的查看容量。
可选地，附加功能可以集成在热相机组装件(101)的外壳内，诸如基面(165)的可见侧的装饰性表面、灯光、Wi-Fi接入点/重复器等。
可选地，热相机组装件(101)的外壳可以具有倒圆的拐角/边缘和倒圆的顶点(161)以用于更容易地装配/安装到房间的倒圆的垂直边缘或倒圆的拐角中。
可选地，适配器外壳被永久地固定和安装在墙壁上，包含成像设备(例如，热相机(175))和/或其其他零件(例如，蓄电池)的热相机组装件(101)的外壳被附连到适配器外壳，以使得热相机组装件(101)可以在不需要卸下整个组装件的情况下被容易地更换。
可选地，设置在其外壳内的热相机组装件(101)的任何零件，诸如一个或多个成像设备(例如，热相机(175))、蓄电池、无线模块、电子板等，可以被设计为可以在外壳内替换或更换，而外壳可以在不需要卸下整个组装件的情况下被永久地固定和安装在墙壁上。例如，蓄电池模块可以以如图14和图15所示的方式更换；其他可更换的模块可以被类似地配置用于热相机(175)、可选的无线模块等。
在一些情况下，如果房间(109)的墙壁和/或天花板彼此基本上不正交，则可以提供用于安装在热相机组装件(101)的外壳和墙壁(例如，171和172)和/或天花板(173)之间的楔子。
图19示出根据一个实施例的成像系统(诸如图1的成像系统)的安装处理。
在图19中，用户或安装者被指示：将相机组装件(101)附连(191)到安装位置(例如，沿着垂直边缘(119))，与将被相机组装件(101)监视的区域(例如，房间(109))的水平方向和垂直方向对齐；激活(193)相机组装件(101)以与远程服务器(113)建立通信连接以形成成像系统(例如，如图1所示)；从成像系统接收(195)标定或训练成像系统将所述区域的环境元素与相机组装件(101)产生的像中的元素和/或位置相关的指令；并且根据所述指令执行(197)动作以通过在相机组装件产生的像中可识别的特征产生输入(例如，通过使用用户或安装者(131)作为参考)。可选地，用户或安装者进一步将移动装置(117)连接(199)到成像系统以接收指令和/或提供附加输入以用于标定和/或训练成像系统(诸如用户或安装者(131)的高度)、给被监视的区域(例如，房间(109))中的兴趣点命名、等等。在一些情况下，用户或安装者可以在将相机组装件(101)附连到安装位置之前激活(193)相机组装件(101)。此外，连接(199)移动装置(117)或其他装置(例如，基于语音的智能个人助理)以用于使用户或安装者接收指令、提供输入和/或或接收反馈一般是在涉及与用户或安装者的交互的操作之前执行的。例如，为了使用移动装置(117)或基于语音的智能个人助理接收指令，将移动装置(117)或基于语音的智能个人助理连接(199)到成像系统的操作在接收(195)到用于标定或训练成像系统的指令之前执行。
例如，成像系统包括相机组件(101)，相机组件(101)具有：外壳(167)，其具有至少两个安装表面(例如，162、163和/或164)，所述至少两个安装表面彼此正交以用于与相机组装件将被紧靠安装的至少两个正交的表面(例如，171、172和/或173)对齐；至少一个成像设备(例如，热相机(175))，其被设置在外壳(167)内，并且相对于外壳具有预定方位；以及通信装置，其被设置在外壳(167)内。成像系统进一步包括服务器(113)，其被设置在远离安装相机组装件(101)的地方的位置处。相机组装件(101)和服务器(113)通过计算机通信网络(115)进行通信，以识别相机组装件的至少一个安装测量，以建立从用于成像设备产生的像的像坐标系和与由所述至少两个正交的表面限定的方位对齐的真实世界坐标系的映射。通信装置可以是无线通信装置或有线通信装置。
例如，相机组装件(101)的用户(例如，安装者或所有者)被指示将相机组装件(101)安装在垂直边缘(119)上，在垂直边缘(119)中，两个墙壁(171和172)汇合；所述至少一个安装测量包括相机组装件(101)高于所述系统的用户(101)所站的地板平面(127)的安装高度(123)。
优选地，但不是必需的，成像设备是基于感测红外辐射产生像的热相机(175)。优选地，热相机(175)的分辨率足够低以至于在热相机(175)产生的热像中捕捉的人的身份不能从该热像确定。
可选地，在移动装置(117)中运行的移动应用被配置为提供与以下中的至少一个通信的用户界面(例如，如图3-图6所示)：相机组装件(101)和服务器(113)，以识别安装测量，诸如安装高度(123)和/或像坐标系(139)中的兴趣点的位置。
例如，所述用户界面被配置为接收识别其热像(133)在热相机(175)产生的像中被捕捉的用户(131)的高度的输入；并且从像坐标系(139)中的用户的热像(133)的高度和在所述用户界面中接收的用户(131)的真实世界高度计算安装高度(123)。
所述至少一个安装测量可以包括被成像设备(175)监视的场景、区域或空间中的兴趣点(例如，房间拐角、门或窗户)在像坐标系中的位置。兴趣点通常在热相机(175)产生的像内，但是在热相机产生的像中是看不见的。安装测量可以用于构造限定被监视的空间的几何结构的区域布局(135)。
在一些情况，如图4-图6所示，用户被指示移动到兴趣点以用该兴趣点处的该用户的热像的位置来标记像坐标系中的该兴趣点的位置。
在一些实现中，成像系统包括第二相机组装件，第二相机组装件具有已知的安装高度(例如，先前确定的、使用传感器自动测得的、或由用户识别)。然后，可以基于第二相机组装件的安装高度以及在第一相机和第二相机产生的像中同时捕捉的物体的相关性来计算第一相机组装件的安装高度。可以调整第一相机组装件的安装高度，以使得第一相机观察到的并且计算的物体的真实世界高度与第二相机观察到的并且计算的对应的物体的真实世界高度匹配。
在一些情况下，相机组装件(101)包括传感器，该传感器自动地测量相机组装件(101)和地板平面(127)之间的安装高度(123)。
例如，在将相机组装件(101)附连到其中两个或三个正交的表面(例如，171、172和/或173)汇合的边缘(119)或拐角(174)之后，用户可以激活相机组装件(101)以与远程服务器(113)和/或移动装置(117)建立通信连接。服务器(113)和/或移动装置(117)可以提供使用户在被监视的区域中四处移动以使得用户在用户的热像(133)的整个高度在相机组装件(101)产生的像中被检测到的位置上的指令。用户可以被提示提供站在地板(127)上并且被相机组装件整个捕捉的用户的高度，以使得成像系统可以基于用户(131)的真实世界高度和所述像中的用户的高度的测量来计算相机组装件(101)的安装高度(123)。用户的高度可以经由移动装置(117)的图形用户界面来提供，或者经由相机组装件(101)检测到的用户的手势与服务器(113)提供的语音提示结合来提供。
可选地，用户被指示将可用热检测到的物体(例如，热水或冷水的杯子、或用户的身体)移动到被相机组装件(101)监视的区域(例如，房间(109))中的兴趣点以使得成像系统可以根据位于成像系统的被监视的区域中的该兴趣点处或附近的物体的热像(133)的位置来在相机组装件(101)产生的像中的该兴趣点上插入书签。例如，相机组装件(101)基于感测红外辐射进行成像；所述兴趣点在相机组装件中产生的像中是看不见的，因此不能直接从相机组装件在安装时产生的像的分析确定。
可选地，成像系统从在一段时间段从热像识别的物体的机器学习识别一些兴趣点的位置，其中被监视的区域的某些区域中的温度变化和/或被监视的区域中的人类活动(和/或其他热活动)提供兴趣点的位置的指示。在这样的实现中，没有必要提供用于标定、计算和/或识别配置参数(诸如安装高度、兴趣点的位置等)的用户界面。例如，用户可以附连热相机组装件(101)并且走开；成像系统捕捉参考物体的高度，之后在统计上逼近可能的高度范围。成像系统与用户的这样的交互是可选的；并且所述系统基于来自安装在各种位置和设置中的相机组装件的大量单元的结果的物体识别的统计分析和/或“机器学习”来在后台执行标定。通过相机组装件和/或查找表观察到的物体和/或环境的统计结果可以用于训练成像系统自动地计算安装高度和从来自相机组装件的记录的像辨识的兴趣点。
在一些情况下，用户输入经由已知上下文(例如，用户被指示到达兴趣点)和通过热相机组装件(101)观察到的物体的热像(例如，用户(131)的热像(133)的位置)的相关性而被提供给成像系统。用户输入也可以通过移动装置(177)、通过按下用户界面中的按钮、对于移动装置(117)上实现的用户界面的语音命令、或使用移动装置(117)输入的手势来提供。输入也可以经由热相机组装件(101)可检测的热手势来生成，例如，通过移动物体、然后使物体保持静止预定时间段。
兴趣点的例子包括：房间的其中安装相机组装件的拐角；房间的门；房间的窗户；安置在房间中的家具；房间中的通道；以及房间中的活动区域。
在热像系统被标定或被配置相机组装件(101)产生的像的像坐标系和被相机组装件(101)监视的区域的真实世界坐标系之间的映射的配置参数集合之后，热像系统可以提供有价值的服务。
例如，热成像系统基于在相机产生的像中测得的物体的大小和方位以及配置参数集合来识别在相机产生的像中可见的物体的大小和方位。
例如，当配置参数集合进一步识别像坐标系中的区域中的兴趣点(例如，在相机组装件产生的像中具有位置、但是在这样的像中看不见的兴趣点)时，热成像系统参考区域中的兴趣点产生经由相机组装件的输出装置提供的监视警告。
在一些情况下，热像系统可以通过统计分析和/或机器学习来改进配置参数集合。例如，可以基于使热相机组装件(101)在一段时间段观察到的人类的热像的高度的统计分布与已知分布匹配来改进相机组装件(101)高于被监视的区域的地板平面(127)的安装高度(123)的准确度。
移动装置(117)、服务器系统(113)和热相机组装件(101)中的每个都可以至少部分地以具有更多的或更少的组件的一个或多个图20所示的处理系统来实现。
本公开包括以上所讨论的方法、被配置为执行方法的计算设备以及计算机存储介质，该计算机存储介质存储当在所述计算设备上被执行时使所述计算设备执行所述方法的指令。
图20示出可以用于实现本申请的实施例的一些组件的数据处理系统。虽然图20例示说明了计算机系统的各种组件，但是并非意图表示将组件互连的任何特定的架构或方式。具有比图20所示的那些组件少或多个的组件的其他系统也可以被使用。
在图20中，数据处理系统(200)包括将微处理器(一个或多个)(203)和存储器(211)互连的互连部分(201)(例如，总线和系统核心逻辑)。在图20的例子中，微处理器(203)耦合到高速缓存存储器(209)。
在图20中，互连部分(201)将微处理器(一个或多个)(203)和存储器(211)互连在一起，并且还经由I/O控制器(一个或多个)(207)将它们互连到输入/输出(I/O)装置(一个或多个)(205)。I/O装置(205)可以包括显示装置和/或外围装置，诸如鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、打印机、扫描仪、摄像机以及本领域中已知的其他装置。当数据处理系统是服务器系统时，I/O装置(205)中的一些(诸如打印机、扫描仪、鼠标和/或键盘)是可选的。
互连部分(201)包括通过各种桥接器、控制器和/或适配器相互连接的一个或多个总线。例如，I/O控制器(207)包括用于控制USB(通用串行总线)外设的USB适配器、和/或用于控制IEEE-1394外设的IEEE-1394总线适配器。
存储器(211)包括以下中的一个或多个：ROM(只读存储器)、易失性RAM(随机存取存储器)和非易失性存储器(诸如硬盘驱动器、闪存等)。
易失性RAM通常被实现为动态RAM(DRAM)，DRAM为了刷新或维护存储器中的数据，持续地需要电源。非易失性存储器通常是磁性硬盘驱动器；磁性光学驱动器、光学驱动器(例如，DVD RAM)、或即使在电源被从系统移除之后也维护数据的其他类型的存储器系统。非易失性存储器也可以是随机存取存储器。
非易失性存储器可以是直接耦合到数据处理系统中的组件的其余部分的本地装置。远离所述系统的非易失性存储器(诸如通过网络接口(诸如调制解调器或以太网接口)耦合到数据处理系统的网络存储装置)也可以被使用。
在本描述中，一些功能和操作被描述为由软件代码执行或引起以简化描述。然而，这样的表达也用于指定功能是由处理器(诸如微处理器)执行代码/指令而导致的。
可替代地，或相组合地，如这里所描述的功能和操作可以使用具有或没有软件指令的专用电路系统(诸如使用专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))来实现。实施例可以使用没有软件指令的硬连线的电路系统来实现，或者使用硬连线的电路系统与软件指令组合来实现。因此，所述技术既不限于硬件电路系统和软件的任何特定的组合，也不限于数据处理系统执行的指令的任何特定的源。
虽然一个实施例可以在充分运行的计算机和计算机系统中实现，但是各种实施例能够作为计算产品以各种形式分布，并且不管用于实际上实施该分布的机器或计算机可读介质的特定类型如何，都能够被应用。
所公开的至少一些方面可以至少部分地用软件来实施。也就是说，所述技术可以在计算机系统或其他数据处理系统中响应于其处理器(诸如微处理器)执行存储器(诸如ROM、易失性RAM、非易失性存储器、高速缓存或远程存储装置)中所包含的指令序列来实现。
为实现实施例而执行的例行程序可以被实现为操作系统的一部分或特定的应用、组件、程序、对象、模块、或被称为“计算机程序”的指令序列。计算机程序通常在各种时间在计算机的各种存储器和存储装置中包括一个或多个指令集，所述一个或多个指令集在被计算机中的一个或多个处理器读取并且执行时，使该计算机执行执行涉及所述各种方面的元件所必需的操作。
机器可读介质可以用于存储当被数据处理系统执行时使该系统执行各种方法的软件和数据。可执行软件和数据可以被存储在各种地方，包括例如ROM、易失性RAM、非易失性存储器和/或高速缓存。该软件和/或数据的部分可以被存储在这些存储装置中的任何一个中。此外，数据和指令可以从集中式服务器或对等网络获得。数据和指令的不同部分可以在不同的时间、在不同的通信会话中、或者在同一通信会话中、从不同的集中式服务器和/或对等网络获得。数据和指令可以在执行应用之前全部获得。可替代地，数据和指令的部分可以动态地、准时地、在执行需要时获得。因此，并不要求数据和指令在特定的时间实例全部在机器可读介质上。
计算机可读介质的例子包括，但不限于，除了别的之外，可记录的和不可记录的类型的介质，诸如易失性和非易失性存储器装置、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存装置、软盘和其他可移动盘、磁盘存储介质、光学存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能盘(DVD)等)。所述计算机可读介质可以存储所述指令。
所述指令也可以包含在用于电、光、声学或其他形式的传播信号(诸如载波、红外线信号、数字信号等)的数字通信链路和模拟通信链路中。然而，传播信号(诸如载波、红外线信号、数字信号等)不是有形的机器可读介质，并且不被配置为存储指令。
一般来说，机器可读介质包括提供(例如，存储和/或发送)机器(例如，计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一组一个或多个处理器的任何装置等)可访问的形式的信息的任何机制。
在各种实施例中，硬连线的电路系统可以与软件指令组合用来实现所述技术。因此，所述技术既不限于硬件电路系统和软件的任何特定的组合，也不限于数据处理系统执行的指令的任何特定的源。
其他方面
描述和附图是说明性的，不应被解释为限制。本公开例示说明使得本领域技术人员能够做出和使用所述技术的创造性的特征。如本文中所描述的各种特征应遵循与隐私、安全、许可、准许、授权及其他相关的所有的当前的和未来的规则、法律和规章来使用。描述了许多特定的细节是为了提供透彻的理解。然而，在某些情况下，为了避免使描述模糊，没有描述众所周知的或常规的细节。本公开中对于一个实施例或实施例的论述不一定是指同一个实施例；并且，这样的论述意指至少一个。
本文中的标题的使用仅仅是为了易于论述而提供的，不应以任何方式解释为限制本公开或权利要求。
所称“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定的特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。措辞“在一个实施例中”在本说明书中的各个地方的出现不一定全都是指同一个实施例，并且不一定全都是指与其他实施例互不相容的单独的或可替代的实施例。而且，描述了一个实施例可以表现出的、而其他实施例可能没有表现出的各种特征。类似地，描述了对于一个实施例可能需要、而对于其他实施例可能不需要的各种要求。除非通过明确的描述排除和/或明显的不相容，本描述中所描述的各种特征的任何组合也包括在这里。例如，以上结合“在一个实施例中”或“在一些实施例中”所描述的特征全都可以可选地包括在一个实现中，除了以下情况之外，即，如从描述显而易见的、某些特征对其他特征的依赖性可能限制从所述实现排除选定的特征的选择，并且如从描述显而易见的、某些特征与其他特征的不相容性可能限制将选定的特征一起包括在所述实现中的选择。
在前面的说明书中，已经参照本公开的特定的示例性实施例描述了本公开。将显而易见的是，在不脱离权利要求中所阐述的更广泛的精神和范围的情况下，可以对本公开做出各种修改。说明书和附图因此要从说明性的意义、而非限制性的意义上来看待。
Claims (17)
1.一种成像系统，包括：
相机组装件，所述相机组装件包括：
外壳，所述外壳具有至少两个安装表面，所述至少两个安装表面彼此正交以与所述相机组装件将被紧靠安装的至少两个正交的表面对齐；
至少一个成像设备，所述至少一个成像设备被设置在所述外壳内，并且相对于所述外壳具有预定方位，其中，所述至少一个成像设备是基于感测红外辐射产生像的热相机；以及
通信装置，所述通信装置被设置在所述外壳内；以及
服务器，所述服务器被设置在远离安装所述相机组装件的地方的位置处；
其中，所述相机组装件和所述服务器通过计算机通信网络进行通信，以：
在相机组装件的标定过程中，识别所述相机组装件的至少一个安装测量，所述至少一个安装测量包括所述成像设备监视的场景中的兴趣点在像坐标系中的位置，其中所述兴趣点在所述热相机产生的像中，但是在所述热相机产生的像中是看不见的，并且
建立从用于所述成像设备产生的像的像坐标系和与由相机组装件安装限定的方位对齐的真实世界坐标系的映射，
其中，所述至少一个安装测量包括所述相机组装件在用户所站的地板平面上方的安装高度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述相机组装件的用户被指示将所述相机组装件安装在其中两个墙壁汇合的边缘上。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述通信装置是无线通信装置。
4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括：
移动装置，所述移动装置运行移动应用，所述移动应用被配置为提供与所述相机组装件和所述服务器中的至少一个进行通信以识别安装测量的用户界面。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述用户界面被配置为接收识别所述热相机产生的像中的其热像被捕捉的用户的高度的输入；并且所述安装高度是从所述像中的所述用户的高度和在所述用户界面中接收的高度计算的。
6.根据权利要求1所述的系统，其中用户被指示移动到兴趣点以用所述兴趣点处的所述用户的热像的位置来标记所述像坐标系中的所述兴趣点的位置。
7.根据权利要求2所述的系统，其中所述相机组装件是第一相机组装件；并且所述系统进一步包括：
第二相机组装件，所述第二相机组装件具有安装高度，其中所述第一相机组装件的安装高度是基于所述第二相机组装件的安装高度以及在所述第一相机和所述第二相机产生的像中同时捕捉的物体的相关性计算的。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述相机组装件进一步包括测量所述相机组装件和地板平面之间的安装高度的传感器。
9.一种安装和标定成像系统的方法，所述方法包括：
将热相机组装件附连到其中两个或三个正交的表面汇合的边缘，其中所述正交的表面包括以下中的至少两个：第一墙壁表面、与所述第一墙壁表面正交的第二墙壁表面、以及天花板表面；
激活所述热相机组装件以与远程服务器建立通信连接；
提供站在地板上并且在所述热相机组装件产生的像中被整个捕捉的用户真实的高度，
接收参考安装高度和相对于第一墙壁表面与第二墙壁表面正交的垂直边缘的热相机安装角度，所述参考安装高度是从参考地板算起的参考安装高度，所述参考安装高度相对于与由所述热相机安装角度所限定的热相机组装件相关联的预定像平面具有固定的几何关系，所述预定像平面与参考地板相交；
计算用户的参考高度，使用所述热相机安装角度、参考安装高度以及像在预定像平面中的大小和位置计算出参考高度，参考高度的高度和用户真实的高度之间的比率能够用于将参考安装高度缩放到真实世界安装高度。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
将所述热相机组装件可检测的物体移动到所述热相机组装件监视的区域中的兴趣点以使得所述成像系统可以使用位于所述区域中的所述兴趣点处或附近的物体的像的位置来在所述热相机组装件产生的像中的所述兴趣点上插入书签。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述热相机组装件基于感测红外辐射成像；并且所述兴趣点在所述相机组装件中产生的像中是看不见的。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在所述物体在所述兴趣点处时，向所述成像系统提供输入以使得所述成像系统可以将所述物体的像在所述像坐标系中的位置与所述兴趣点相关。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述输入包括以下中的至少一个：
按下用户界面中的按钮；
移动所述物体，然后使所述物体保持站在所述兴趣点处至少预定时间段；
将语音命令提供给移动装置上实现的用户界面；并且
使用移动装置来提供手势输入。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述兴趣点是以下中的一个：
其中安装所述相机组装件的房间的拐角；
所述房间的门；
所述房间的窗户；
位于所述房间中的家具；
所述房间中的通道；以及
所述房间中的活动区域。
15.一种热成像系统，包括：
至少一个热相机组装件，所述至少一个热相机组装件被设置在区域中以产生所述区域的像；
集中式服务器，所述集中式服务器被设置在远离所述区域的位置处，其中：
所述服务器经由计算机通信网络连接到所述至少一个热相机组装件；
所述热成像系统存储配置参数集合，
其中，所述配置参数集合进一步识别所述像坐标系中的所述区域中的兴趣点，所述像由热相机组装件产生；
其中，热成像系统被配置为：
在热成像系统的校准期间产生预先配置的比率；以及
基于预先配置的比率和热相机组装件的参考安装高度，计算真实世界中热相机组装件的安装高度，所述参考安装高度是从所述热相机组装置件的安装位置到在像坐标系中参考地板的距离，其中，预先配置的比率是参考高度的高度和真实世界参考物体的高度之间的比率；并且
所述热成像系统被配置为使用所述热相机安装角度、参考安装高度以及像在预定像平面中的大小和位置计算出参考高度，参考高度的高度和真实世界参考物体的高度之间的比率可以用于将参考安装高度缩放到真实世界安装高度，其中所述兴趣点在所述热相机组装件产生的像中具有位置，但是在所述热相机组装件产生的像中是看不见的。
16.根据权利要求15所述的热成像系统，其中所述热成像系统基于在所述热相机组件产生的像中测得的物体的大小和方位以及所述配置参数集合来识别在所述热相机组装件产生的像中可见的物体的大小和方位；并且所述热成像系统参考所述区域中的所述兴趣点产生经由所述热相机组装件的输出装置提供的监视警告。
17.根据权利要求16所述的热成像系统，其中所述配置参数集合包括所述热相机组装件在所述区域的地板平面上方的安装高度，所述安装高度是基于所述热相机组装件在一段时间段观察到的、人类的热成像的高度的统计分布。
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