TW202001287A - 純光達鎖定追蹤系統 - Google Patents

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坎道爾 貝斯理
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美商Dscg史羅軒公司
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Abstract

一追蹤系統使用以一圖案或一關注信號(SOI)陣列配置之多個光束，使得該等光束不會在資料收集期間相對於目標明顯移動。例如，一指定光束圖案沿一矩形網格之部分配置且投射至一物體之一區域(例如一人臉之臉頰)上。當該物體移動時，該追蹤系統接收該物體已移動之一指示且獲得沿光束方向之物體速度。自此速度分量推斷一橫向方向(即，正交於光束方向)上之速度。接著，該追蹤系統基於此橫向速度來調整該光束圖案以鎖定該物體之該區域。接著，此純光達追蹤系統係其中少有視訊產生延時之一穩健追蹤系統。

Description

純光達鎖定追蹤系統
本發明係關於包含一多光束雷射光偵測及測距(光達)系統之追蹤偵測系統。
在一些已知光達系統中，雷射可用於追蹤物體。然而，用於物體追蹤之已知光達系統通常相對較慢、效率低及/或不準確。因此，需要系統、方法及設備來解決目前技術不足且提供其他新及創新特徵。
相關申請案 本申請案主張2018年6月18日申請之名稱為「LIDAR-ONLY LOCK-ON TRACKING SYSTEM」之美國臨時專利申請案第62/686,289號之優先權，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
一些習知追蹤系統使用來自光達系統之視訊及光束之組合來判定一目標之運動。然而，使用此等追蹤系統來追蹤運動之能力受限於以每秒30個圖框慢速取樣視訊。一些其他習知追蹤系統使用專門光束。然而，由於無法使光束始終保持於目標上，因此此等系統難以一直獲取準確結果。
與上述習知追蹤系統相比，一改良追蹤系統使用以一圖案或一關注信號(SOI)陣列配置之多個光束，使得光束不會在資料收集期間相對於目標明顯移動。例如，一指定光束圖案沿一矩形網格之部分配置且投射至一物體之一區域(例如一人臉之臉頰)上。當物體移動時，追蹤系統接收物體已移動之一指示且獲得沿光束方向之物體速度。自此速度分量推斷一橫向方向(即，正交於光束方向)上之速度。接著，追蹤系統基於此橫向速度來調整光束圖案以鎖定物體之區域。接著，改良純光達追蹤系統係其中少有視訊產生延時之一穩健追蹤系統。
圖1係繪示其中執行追蹤一物體之運動之改良技術之一實例性電子環境100的一圖式。電子環境100包含經組態以即時追蹤一物體110之一追蹤系統120。
本文中假定物體110係某種未知形狀之一剛體。例如，物體110可為一人臉。假定物體110圍繞一任意軸線線性及旋轉運動。應瞭解，在圖1所展示之電子環境100中，存在被視為實質上垂直於物體之定向之一自然對稱軸。
如圖1中所展示，追蹤系統120係包含處理電路124、記憶體126、一照明系統150及一接收器系統160之一單一整合單元。在一些配置中，追蹤系統120呈可對準物體110之一手持單元之形式。然而，在其他配置中，追蹤系統120之組件可分佈於不同單元之間(例如，處理電路124及記憶體126可在與包含照明系統150及接收器系統160之一手持裝置分離之一運算裝置中)。
處理電路124包含一或多個處理晶片及/或總成。記憶體126包括揮發性記憶體(例如RAM)及非揮發性記憶體(諸如一或多個ROM、磁碟機、固態硬碟及其類似者)兩者。處理單元124及記憶體126之組一起形成控制電路，其經組態及配置以執行本文中所描述之各種方法及功能。
在一些配置中，追蹤系統120之一或多個組件可為或可包含經組態以處理儲存於記憶體126中之指令的處理器。例如，展示為包含於圖1中之記憶體126內的一光達資料獲取管理器130 (及/或其一部分)可為一處理器及一記憶體之一組合，其經組態以執行與實施一或多個功能之一程序相關之指令。
光達資料獲取管理器130經組態以回應於偵測器180接收自物體110反射之電磁(EM)輻射(例如雷射光)束而產生光達資料132。在一些配置中，光達資料130包含圖1之座標系中所界定之沿z軸(即，上文所論述之(x,y)平面外)之物體110之位置資料及圖1之座標系中所界定之圍繞x軸及y軸之物體110之旋轉速度資料。
光達資料132包含控制追蹤系統132之操作且界定所追蹤之物體110之運動的資料。例如，波形資料134表示光束190(1)、...、190(N)在其被傳輸時之一頻率圖案。在一實例中，頻率圖案可為一線性調頻頻率。明確言之，頻率圖案可包含一線性升頻及接著一線性降頻。在線性升頻中，所傳輸之雷射頻率線性增大，且在線性降頻中，所傳輸之雷射頻率線性減小。線性調頻持續時間係0.125 ms，因此，以一8 kHz取樣率取樣目標速度。不同目標範圍及速度將導致不同拍頻。量測此頻率允許量測目標範圍及速度。
都卜勒(Doppler)資料136表示由於自目標110反射之光束與傳輸光束之間的干涉而判定之拍頻。在一些實施方案中，光達資料獲取管理器130亦經組態以執行處理後操作(諸如相位校正)以準確判定拍頻。
z速度資料138表示物體110之縱向速度(即，z速度)。可自獲取自都卜勒資料136之拍頻判定此z速度資料138。
SOI光束陣列資料140表示光束190(1)、...、190(N)在其入射於目標110上時之一所要配置。相對於圖3展示關於一實例性SOI陣列之進一步細節。
內插資料142表示歸因於光束數目N之限制而無法提供之物體110之位置之一較密集取樣的一近似。在一些實施方案中，光達資料獲取管理器130經組態以對z速度資料138執行一內插運算以判定物體110上之點之z速度之一更密集取樣。一實例性內插取樣密度可採用5個點且使用其等來評估30個至50個點。
x速度資料144表示物體110之橫向速度。光達資料獲取管理器130經組態以自光達資料132之剩餘者產生x速度資料144。在經判定之後，x速度資料144及z速度資料138基本上提供物體110之追蹤。
照明系統150經組態及配置以產生自物體110之表面112反射之照明。如圖1中所展示，此照明呈沿z軸導引之多個輻射光束190(1)、...、190(N)之形式。照明系統150包含一掃描機構152 (其包含一雷射陣列154)及一孔隙170。
掃描/追蹤機構152經組態及配置以依一掃描及/或追蹤運動移動雷射陣列154。如圖1中所展示，掃描/追蹤機構152經組態以使雷射陣列154中之各雷射實質上沿x及y方向(即，正交於光束190(1)、...、190(N)之方向)移動。掃描/追蹤機構152完全移動雷射陣列154以依一運動執行所有移動。例如，掃描機構可包含使所有光束190(1)、...、190(N)同時轉向之一單一反射鏡。
在一些實施方案中，掃描/追蹤機構152由經組態以在物體110移動時跟隨物體110之回饋電路(圖中未展示)驅動。在一些實施方案中，此回饋電路將具有一足夠快回應時間以能夠使光束隨時間保持於物體110上之大致相同位置中。
雷射陣列154經組態及配置以產生雷射輻射(即，實質上同調準單色光)之一SOI光束陣列(例如光束190(1)、...、190(N))。SOI陣列中之各雷射對應於物體110之表面112上之一取樣點，其中由該雷射產生之光束自表面112反射。在一些配置中，由雷射陣列154產生之各光束190(1)、...、190(N)之光波長係1550 nm。此波長具有適合於(例如)人臉之物體之優點。然而，亦可使用其他波長(例如1064 nm、532 nm)。此外，相對於圖3更詳細論述光束陣列之配置。
接收器系統160經組態及配置以接收自物體110之表面112反射之光束且自所接收之光束產生都卜勒資料136。接收器系統160可使用任何數目種已知技術(例如外差偵測)來產生光達資料132且將不再進一步論述。接收器系統包含一偵測器180，其經組態及配置以將所接收之光束轉換成接收器系統160可自其產生光達資料132之電信號。在一些配置中，偵測器180包含一光倍增管(PMT)或一電荷耦合裝置(CCD)陣列。
圖2A及圖2B繪示可由追蹤系統120觀測(例如，對準)之一實例性物體210。物體210可具有任何形狀，但在圖2A及圖2B中表示為一圓。在圖2A中，在時間T1，物體210上之一點220由追蹤系統120觀測。在時間T1，點220位於(x,y)平面中之(3,3)處。如圖2B中所繪示，在時間T2，點220位於(x,y)平面中之(4,3)處。點之移動可由物體80之不同類型之移動所致。例如，物體220可已自一位置移動至另一位置(平移移動)或物體220可已旋轉(例如，圍繞平行於x-y平面之y軸的一軸線)。
如圖2C、圖2D及圖2E中所繪示，一個人之一頭或臉290可由追蹤系統120追蹤或觀測。明確言之，可觀測頭或臉290之一點或位置292。如圖2C中所繪示，在時間T1，點292位於(x,y)平面中之(3,2)處。在時間T2，可觀測到點292位於(4,2)處。點之移動可由不同類型之運動所致。例如，人或個人可已旋轉其頭(例如，圍繞平行於y軸之一軸線)，如圖2D中所繪示。替代地，人或個人可已移動其頭(無任何旋轉)，如圖2E中所繪示。
圖3係繪示用於一改良追蹤系統中之一實例性SOI陣列300的一圖式。圖3中所展示之SOI陣列300包含一光束圖案320，其包含16個光束330(1至16)。此等光束之各者根據其等依該方式配置時之一對8光束行中之位置來編號。相比而言，光束330(1至16)配置如下：光束330(1、4、5、8)配置成平行於y軸之一行360(1)(如座標系310中所展示)，光束330(9、12、13、16)配置成平行於y軸但沿x軸自行360(1)位移之一行360(2)(如座標系310中所展示)，且光束330(2、3、6、7、10、11、14)配置成一中心六邊形7光束叢集。(光束330(15)配置於光束330(1)與330(9)之間。)
SOI陣列300經配置以促進光束330(1至16)更好追蹤目標110。明確言之，在一些實施方案中且如圖3中所展示，一高密度(HD)陣列350由7光束叢集之中心水平3個光束(即，光束330(3、7、11))組成。此外，為允許來自軸外光束之資訊包含於HD陣列350中，在一些實施方案中，追蹤系統120分別基於光束330(1、4、5、8)及光束330(9、12、13、16)來產生內插光束340(1)及340(2)。在一些實施方案中，左右合成光束係包圍HD陣列350之行360(1)及360(2)中之光束之各自平均值。
將由z速度資料138及/或內插資料142表示之z速度估計為光達距離速度。根據前一取樣時間與當前取樣時間之間的z運動來調整z速度。吾人發現，由x速度資料144表示之x速度使經調整z速度與當前z速度陣列之間的最小平方z距離最小化。若追蹤正確工作，則光束點(即，物體110上之入射點)不會在目標上顯著移動且內插值142將非常接近實際值。接著，如此組態之追蹤系統120可將SOI陣列300中界定之光束鎖定至一物體110 (例如一人臉)上。依此方式，吾人可自反射光束導出之x及z速度資料推斷一音訊信號。相對於圖4提供自z速度資料138推斷x速度資料144之進一步細節。
圖4繪示用於使用圖案320及其中心(HD)陣列350來判定物體110 (圖1)之x速度的一實例性內插程序，其包含來自行360(1、2)之光束之內插光束340(1、2)。
當物體110在一時間T1與一時間T2之間移動時，歸因於光學路徑之變化，光束圖案320中之光束在偵測器處產生不同差拍信號。此變化向追蹤系統指示物體已移動。作為回應，追蹤系統產生基於所偵測之差拍信號之z速度，即，沿光束方向之速度。
在本文所描述之實施方案中，考量中心(即，HD)陣列350中之光束之信號。然而，即使在中心陣列350中添加光束340(1、2)，但可能沒有足夠樣本來判定x速度。
因此，追蹤系統120之光達資料獲取管理器130可在連續時間T1及T2對來自z速度之光達資料142執行一內插運算470，如自由偵測器180接收之光束能所推斷。透過此一內插運算470，光達資料獲取管理器130接著可提供由沿x方向之相同位置處所判定之時間T2物體速度預測之偏差之一比較。此等位置在圖4中繪示為對應於時間T1之內插中心陣列420(1)及對應於時間T2之內插中心陣列420(2)中之圓。
接著，光達資料獲取管理器130可開始比較各內插點處之內插中心陣列420(1)與420(2)之間的z位置差之程序。在一些配置中，光達資料獲取管理器130在時間T1對原始光達資料執行一預測運算以產生時間T2而非T1之預測z位置。在此情況(及以下後續論述之情況)中，預測運算涉及基於z方向上之速度vz 來估計沿z方向之移動。在一些實施方案中，使用z方向上之中值速度來判定沿內插中心陣列420(1)之各原始資料點處z位置調整。在光達資料獲取管理器130執行預測運算之後，光達資料獲取管理器130執行z位置資料之內插。
接著，光達資料獲取管理器130可使用沿內插中心陣列420(1)及420(2)之各內插點處之預測及實際z位置來評估此等z位置差450以判定用於鎖定追蹤之光束位置的一調整。在一些實施方案中，基於沿x方向之位置(其中預測與實際z位置之間的差450係一最小值)來判定x位置之調整。
在一些實施方案中，光達資料獲取管理器130藉由執行沿內插中心陣列420(1)及420(2)之各點處之預測與實際z位置之間的相關運算來運算此差450。此一相關運算涉及產生上述預測與實際z位置之間的一互相關。在一些實施方案中，預測及實際z位置係與一平均預測z位置之偏差。
在一些實施方案中，光達資料獲取管理器130藉由產生一連續函數來運算判定預測與實際z位置之間的最小差450，該連續函數產生沿x方向之各位置處之預測與實際z位置之間的一差。在一些實施方案中，位置校正管理器144藉由二次內插程序來產生此連續函數，其中假定沿掃描行420(2)之各給定點之間的連續函數具有x位置之二次行為。
圖5繪示根據上述技術使用純光達來執行一物體之一鎖定追蹤的一實例性方法500。方法500可由結合圖1所描述之建構執行，其可駐存於追蹤系統120之記憶體126中且可由處理電路124執行。
在502中，追蹤系統120沿一光束方向將電磁輻射束之一指定圖案(例如圖案320)傳輸至一物體之一區域上，該指定圖案包含配置於映射至該區域之一點網格上方之複數個光束，當該區域固定於空間中之一位置處時，該複數個光束靜止。
在504中，追蹤系統120接收表示物體已自空間中之位置移動之一指示的移動指示資料(例如由都卜勒資料136表示之差拍信號之一變化)。
在506中，追蹤系統120獲得指示物體在光束方向上之一瞬時速度的橫向速度資料。
在508中，追蹤系統120基於物體在光束方向上之瞬時速度來產生物體在垂直於光束方向之一方向上之一瞬時速度之一估計。
在510中，追蹤系統120根據物體在正交於光束方向之方向上之速度之估計來調整指定光束圖案以將指定光束圖案鎖定至物體之區域上。
在一些實施方案中，例如，圖1中之追蹤系統120中所展示之組件之一或多個部分可為或可包含一基於硬體之模組(例如一數位信號處理器(DSP)、一場可程式化閘陣列(FPGA)、一記憶體)、一韌體模組及/或一基於軟體之模組(例如電腦碼之一模組、可在一電腦上執行之一組電腦可讀指令)。例如，在一些實施方案中，追蹤系統120之一或多個部分可為或可包含經組態以由至少一處理器(圖中未展示)執行之一軟體模組。在一些實施方案中，組件之功能可包含於不同於圖1中所展示之模組及/或組件的模組及/或組件中。
在一些實施例中，追蹤系統120之一或多個組件可為或可包含經組態以處理儲存於一記憶體中之指令的處理器。例如，光達資料獲取管理器130 (及/或其一部分)可為經組態以執行與實施一或多個功能之一程序相關之指令的一處理器及一記憶體之組合。
儘管圖中未展示，但在一些實施方案中，追蹤系統120之組件(或其部分)可經組態以在(例如)一資料中心(例如一雲端運算環境)、一電腦系統、一或多個伺服器/主機裝置等等內操作。在一些實施方案中，追蹤系統120之組件(或其部分)可經組態以在一網路內操作。因此，追蹤系統120 (或其部分)可經組態以在可包含一或多個裝置及/或一或多個伺服器裝置之各種類型之網路環境內運行。例如，網路可為或可包含一區域網路(LAN)、一廣域網路(WAN)等等。網路可為或可包含使用(例如)閘道裝置、橋接器、交換器等等所實施之一有線網路及/或無線網路。網路可包含一或多個區段及/或可具有基於各種協定(諸如網際網路協定(IP)及/或一專屬協定)之部分。網路可包含網際網路之至少一部分。
在一些實施方案中，一記憶體可為任何類型之記憶體，諸如一隨機存取記憶體、一磁碟機記憶體、快閃記憶體等等。在一些實施方案中，記憶體可實施為與系統100之組件相關聯之一個以上記憶體組件(例如一個以上RAM組件或磁碟機記憶體)。
本文中所描述之各種技術之實施方案可實施於數位電子電路中或電腦硬體、韌體、軟體或其等之組合中。實施方案可實施為一電腦程式產品(即，有形體現於一資訊載體中之一電腦程式，例如，有形體現於一機器可讀儲存裝置(電腦可讀媒體、一非暫時性電腦可讀儲存媒體、一有形電腦可讀儲存媒體)中或一傳播信號中)以由資料處理設備(例如一可程式化處理器、一電腦或多個電腦)處理或控制該資料處理設備之操作。一電腦程式(諸如上述(若干)電腦程式)可以包含編譯或解譯語言之任何形式之程式設計語言寫入，且可以任何形式部署，其包含作為一獨立程式或作為適合用於一運算環境中之一模組、組件、子常式或其他單元。一電腦程式可經部署以處理於一個電腦上或處理於位於一個地點處或跨多個地點分佈且由一通信網路互連之多個電腦上。
方法步驟可由執行一電腦程式之一或多個可程式化處理器執行以藉由操作輸入資料且產生輸出來執行功能。方法步驟亦可由專用邏輯電路(例如一FPGA (場可程式化閘陣列)或一ASIC (專用積體電路))執行，且一設備可實施為該專用邏輯電路。
適合於處理一電腦程式之處理器包含(例如)通用及專用兩種微處理器及任何種類之數位電腦之任何一或多個處理器。一般而言，一處理器將自一唯讀記憶體或一隨機存取記憶體或兩者接收指令及資料。一電腦之元件可包含用於執行指令之至少一處理器及用於儲存指令及資料之一或多個記憶體裝置。一般而言，一電腦亦可包含用於儲存資料之一或多個大容量儲存裝置(例如磁碟、磁光碟或光碟)或經可操作耦合以自該一或多個大容量儲存裝置接收資料或將資料轉移至該一或多個大容量儲存裝置或兩者。適合於體現電腦程式指令及資料之資訊載體包含所有形式之非揮發性記憶體，其包含(例如)：半導體記憶體裝置，例如EPROM、EEPROM及快閃記憶體裝置；磁碟，例如內部硬碟或可抽換式磁碟；磁光碟；及CD-ROM及DVD-ROM磁碟。處理器及記憶體可由專用邏輯電路補充或併入專用邏輯電路中。
為提供與一使用者之互動，可在具有用於將資訊顯示給使用者之一顯示裝置(例如一液晶顯示器(LCD)監視器)及使用者可藉由其來將輸入提供至電腦之一鍵盤及一指標裝置(例如一滑鼠或一軌跡球)之一電腦上實施實施方案。其他種類之裝置亦可用於提供與一使用者之互動；例如，提供給使用者之回饋可為任何形式之感官回饋，例如視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋；且來自使用者之輸入可以包含聲學、語音或觸覺輸入之任何形式接收。
可在一電腦系統中實施實施方案，該電腦系統包含一後端組件(例如作為一資料伺服器)，或包含一中間軟體組件(例如一應用程式伺服器)，或包含一前端組件(例如具有一使用者可透過其來與一實施方案互動之一圖形使用者介面或一網頁瀏覽器之一用戶端電腦)，或包含此等後端、中間軟體或前端組件之任何組合。組件可由數位資料通信(例如一通信網路)之任何形式或媒體互連。通信網路之實例包含一區域網路(LAN)及一廣域網路(WAN)，例如網際網路。
儘管已如本文中所描述般繪示所描述實施方案之特定特徵，但熟習技術者現將想到諸多修改、替換、改變及等效物。因此，應瞭解，隨附申請專利範圍意欲涵蓋落於實施方案之範疇內之所有此等修改及改變。應瞭解，其等僅供例示而非限制，且可進行形式及細節之各種改變。除互斥組合之外，本文中所描述之設備及/或方法之任何部分可依任何組合方式組合。本文中所描述之實施方案可包含所描述之不同實施方案之功能、組件及/或特徵之各種組合及/或子組合。
100‧‧‧電子環境 110‧‧‧物體/目標 112‧‧‧表面 120‧‧‧追蹤系統 124‧‧‧處理電路/處理單元 126‧‧‧記憶體 130‧‧‧光達資料獲取管理器 132‧‧‧光達資料 134‧‧‧波形資料 136‧‧‧都卜勒資料 138‧‧‧z速度資料 140‧‧‧關注信號(SOI)光束陣列資料 142‧‧‧內插資料 144‧‧‧x速度資料/位置校正管理器 150‧‧‧照明系統 152‧‧‧掃描/追蹤機構 154‧‧‧雷射陣列 160‧‧‧接收器系統 170‧‧‧孔隙 180‧‧‧偵測器 190(1)至190(N)‧‧‧光束 210‧‧‧物體 220‧‧‧點 290‧‧‧頭/臉 292‧‧‧點/位置 300‧‧‧SOI陣列 310‧‧‧座標系 320‧‧‧光束圖案 330(1至16)‧‧‧光束 340(1)‧‧‧內插光束 340(2)‧‧‧內插光束 350‧‧‧高密度(HD)陣列 360(1)‧‧‧行 360(2)‧‧‧行 420(1)‧‧‧內插中心陣列 420(2)‧‧‧內插中心陣列 450‧‧‧z位置差 470‧‧‧內插運算 500‧‧‧方法 502‧‧‧將一指定光束圖案傳輸至一物體之一區域 504‧‧‧接收物體已移動之一指示 506‧‧‧獲得瞬時橫向速度資料 508‧‧‧估計垂直於瞬時橫向速度之速度 510‧‧‧調整指定光束圖案以將指定圖案鎖定至物體之區域上
圖1係繪示一實例性改良光達追蹤系統的一圖式。
圖2A係繪示圖1中所繪示之光達追蹤系統內所追蹤之一實例性物體的一圖式。
圖2B係繪示圖1中所繪示之光達追蹤系統內所追蹤之實例性物體的一圖式。
圖2C係繪示圖1中所繪示之光達追蹤系統內所追蹤之另一實例性物體的一圖式。
圖2D係繪示圖1中所繪示之光達追蹤系統內所追蹤之另一實例性物體的一圖式。
圖2E係繪示圖1中所繪示之光達追蹤系統內所進一步追蹤之另一實例性物體的一圖式。
圖3係繪示用於用於本文中所描述之光達追蹤系統中之一目標上之一實例性光束圖案的一圖式。
圖4係繪示用於本文中所描述之光達追蹤系統中之光束圖案之一中心陣列上之一實例內插方案的一圖式。
圖5係繪示使用本文中所描述之光達追蹤系統來執行一物體追蹤之一方法的一流程圖。
300‧‧‧關注信號(SOI)陣列
310‧‧‧座標系
320‧‧‧光束圖案
330(1至16)‧‧‧光束
340(1)‧‧‧內插光束
340(2)‧‧‧內插光束
350‧‧‧高密度(HD)陣列
360(1)‧‧‧行
360(2)‧‧‧行

Claims (10)

  1. 一種方法，其包括： 由處理電路沿一光束方向將電磁輻射束之一指定圖案傳輸至一物體之一區域上，該指定圖案包含配置於映射至該區域之一點網格上方之複數個光束，當該區域固定於空間中之一位置處時，該複數個光束靜止； 由該處理電路接收表示該物體已自空間中之該位置移動之一指示的移動指示資料； 由該處理電路獲得指示該物體在一瞬時該光束方向上之一速度的橫向速度資料； 由該處理電路基於該物體在該瞬時在該光束方向上之該速度來產生該物體在該瞬時在垂直於該光束方向之一方向上之一速度之一估計；及 由該處理電路根據該物體在正交於該光束方向之該方向上之該速度之該估計來調整該指定光束圖案以將該指定光束圖案鎖定至該物體之該區域上。
  2. 如請求項1之方法，其中傳輸電磁輻射束之該指定圖案包含： 沿正交於該光束方向之一第二方向形成一第一光束陣列； 形成沿該第二方向且在正交於該光束方向之一第一方向上自該第一掃描光束陣列移位之一第二掃描光束陣列； 形成該第一光束陣列與該第二光束陣列之間的一中心光束；及 將該第一光束陣列之一指定子陣列、該第二光束陣列之一指定子陣列及該中心光束識別為該指定圖案，該第一光束陣列之該指定子陣列之一中心光束、該第二光束陣列之該指定子陣列之一中心光束及該中心光束係共線且形成一中心光束陣列。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包括： 對該第一光束陣列之該指定子陣列之兩個光束執行一第一內插運算以產生該中心光束陣列之一第一內插光束；及 對該第一光束陣列之該指定子陣列之兩個光束執行一第二內插運算以產生該中心光束陣列之一第二內插光束。
  4. 如請求項2之方法，其中獲得該橫向速度資料包含： 在該瞬時及一較早時間接收該中心光束陣列之該等光束之一橫向位置； 產生該較早時間之該等光束之該橫向位置與該瞬時之該等光束之該橫向位置之間的一差；及 產生該差與該瞬時與該較早時間之間的一差的一比率作為該物體在該瞬時在一橫向方向上之該速度。
  5. 如請求項4之方法，其中產生該物體在該瞬時在垂直於該光束方向之該方向上之一速度之該估計包含： 執行一預測運算以產生該瞬時之該中心光束陣列之該等光束之預測橫向位置； 產生該瞬時之該中心光束陣列之該等光束之該橫向位置與該中心光束陣列之該等光束之該等預測橫向位置的一差；及 產生其中橫向位置之該差係一最小值之沿該第一方向之該位置作為該估計。
  6. 如請求項5之方法，其中該差係一最小平方差。
  7. 如請求項5之方法，其中執行該預測運算包含： 對該中心光束陣列之該等光束之該等橫向位置執行一內插運算以產生該中心光束陣列之該等光束之內插橫向位置。
  8. 一種電腦程式產品，其包括一非暫時性儲存媒體，該電腦程式產品包含程式碼，該程式碼在由一電腦之處理電路執行時引起該處理電路執行一方法，該方法包括： 沿一光束方向將電磁輻射束之一指定圖案傳輸至一物體之一區域上，該指定圖案包含配置於映射至該區域之一點網格上方之複數個光束，當該區域固定於空間中之一位置處時，該複數個光束靜止； 接收表示該物體已自空間中之該位置移動之一指示的移動指示資料； 獲得指示該物體在一瞬時在該光束方向上之一速度的橫向速度資料； 基於該物體在該瞬時在該光束方向上之該速度來產生該物體在該瞬時在垂直於該光束方向之一方向上之一速度之一估計；及 根據該物體在正交於該光束方向之該方向上之該速度之該估計來調整該指定光束圖案以將該指定光束圖案鎖定至該物體之該區域上。
  9. 如請求項8之電腦程式產品，其中傳輸電磁輻射束之該指定圖案包含： 沿正交於該光束方向之一第二方向形成一第一光束陣列； 形成沿該第二方向且在正交於該光束方向之一第一方向上自該第一掃描光束陣列移位之一第二掃描光束陣列； 形成該第一光束陣列與該第二光束陣列之間的一中心光束；及 將該第一光束陣列之一指定子陣列、該第二光束陣列之一指定子陣列及該中心光束識別為該指定圖案，該第一光束陣列之該指定子陣列之一中心光束、該第二光束陣列之該指定子陣列之一中心光束及該中心光束係共線且形成一中心光束陣列。
  10. 一種電子設備，其包括： 一記憶體；及 控制電路，其耦合至該記憶體，該控制電路經組態以： 沿一光束方向將電磁輻射束之一指定圖案傳輸至一物體之一區域上，該指定圖案包含配置於映射至該區域之一點網格上方之複數個光束，當該區域固定於空間中之一位置處時，該複數個光束靜止； 接收表示該物體已自空間中之該位置移動之一指示的移動指示資料； 獲得指示該物體在一瞬時在該光束方向上之一速度的橫向速度資料； 基於該物體在該瞬時在該光束方向上之該速度來產生該物體在該瞬時在垂直於該光束方向之一方向上之一速度之一估計；及 根據該物體在正交於該光束方向之該方向上之該速度之該估計來調整該指定光束圖案以將該指定光束圖案鎖定至該物體之該區域上。
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