TW201832136A - 光學物品及與其交互作用之系統 - Google Patents

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Abstract

一種光學物品，其包括複數個資料豐富的回反射元件之一空間界定配置，其中該複數個回反射元件包含當在一紫外光譜、一可見光譜、一近紅外光譜、或其一組合內觀察時具有至少兩種不同回反射性質及相對於一背景基材之至少兩種不同光學對比之回反射元件。

Description

光學物品及與其交互作用之系統
本揭露係關於光學物品。更具體地，本揭露係關於光學物品及包括此類光學物品之系統，該等光學物品經組態可被光學系統及人類觀察者兩者讀取及或注意。
光學系統包括用於取得、分析、及理解影像之方法。此等系統之說明性應用包括例如機器人、臉部辨識、影像搜尋、機器視覺、遠端感測、監視系統、自動車、及物體偵測。物體偵測的一些應用實例包括車輛視覺系統、自動車、以及勞工安全。
近年來，電腦視覺系統已採取眾多方法來偵測受關注物體(如行人)。大多數物體偵測方法包括可見光或近紅外光照相機。物體偵測的問題係複雜的，由於可在其中定位光學物品及系統之環境的複雜性與多樣性(例如，日間或夜間；日光充足或多雲；都市或城市；建築物等)、光學物品及系統可採取之姿態的多樣性、及基於大小、衣物等之光學物品及系統外觀的多樣性、以及由於可能的部分掩蔽。
許多行人偵測方法採用針對整個影像的全面掃描、或者基於模板之剪影匹配、身體部位匹配。然而，由於人類之影像可採取之形式的多樣性，此等方法係非常困難而耗時的，且所具有的性能不甚理想。
類似地，在夜晚藉由人類觀察者偵測及識別行人的困難任務導致高能見度服裝的採行及規定。高能見度服裝(亦即，具有反光材料的服裝)係經設計以藉由使更多入射光返回至光源以及以人類觀看者可輕易辨認為其他人類形式的圖案來使穿戴者更能被看見或醒目。當前的光學系統係基於收集大量的訓練資料、讓人類專家為資料加註、以及接著訓練一模型，以偵測特定的受關注物體。資料之此收集與註釋係耗時且成本超限。
即使鑒於與光學物品相關的現存技術，仍有機會改善光學物品及基材，例如基礎設施、可穿戴物、車輛、及含有此類光學物品之其他物品。
本揭露提供若干勝過現存光學物品及與其併用之系統的優點。本揭露提供光學物品，該等光學物品可輕易在任何條件下被觀察及/或傳達資訊予一機器觀察者、一人類觀察者、或兩者，以允許識別及追蹤使用者或物體上之此類光學物品。
本揭露提供一光學物品，其包含資料豐富的複數個回反射元件(retroreflective element)，該等回反射元件係以一空間界定配置組態，其中該複數個回反射元件包含具有至少兩種不同回反射性質及 至少兩種不同光學對比之回反射元件，其中資料豐富(data rich)意指可輕易由機器解譯的資訊。在一些情況下，該資料豐富的複數個回反射元件係以一重複空間界定配置來組態，使得即使在該等回反射元件的該部分受到掩蔽時仍可解譯該資訊。
在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同回反射強度值。在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同波長。在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質具有至少兩種不同偏振狀態。在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質具有至少兩種不同相位延遲。
在一些情況下，該空間界定配置包含幾何配置，其中該等回反射元件係經定位為與其等之相鄰的回反射元件相距一距離，且其中該等回反射元件在該空間界定配置內自一元件至另一元件具有一週期性。在一些情況下，該週期性係一規則週期性。在一些情況下，該週期性係一不規則週期性。在一些情況下，該空間界定配置係旋轉不敏感的。
在一些情況下，每一空間界定配置所需要之幾何配置之一數目取決於一所需的配適品質。在一些情況下，該等回反射元件係經定位為與其等之最接近的相鄰回反射元件相距達一特徵距離。在一些情況下，該等回反射元件具有大小對至相鄰回反射元件的距離之一特徵比，該特徵比不會隨著觀看角而改變。
本揭露提供一織物，其包含前述物品。
本揭露亦包括一系統，其包含前述物品之任一者、一光學系統、及一推理機(inference engine)，該推理機用於解譯及分類該複數個回反射元件，其中該光學系統將資料饋送至該推理機。在一些情況下，該物品係設置於基礎設施、目標物、可穿戴物、及車輛之至少一者上。
在一些情況下，該光學系統係一車輛的部件，且進一步地，其中該車輛使用該資訊作為至一自動駕駛模組之一輸入。在一些情況下，該車輛使用該資訊以向駕駛員提供人類語言回饋。在一些情況下，該車輛使用該資訊以向駕駛員提供觸覺、聽覺、或視覺回饋之至少一者。
在一些情況下，該資料豐富的複數個回反射元件使用一電腦視覺系統在紅外光譜中、使用人眼在可見光譜中係可觀察或可見的、或者使用兩者均係可見的。在一些情況下，關於該資料豐富的複數個回反射物品的該資訊包含下列之至少一者：預期之道路工人、預期之行人、預期之建築工人、預期之學生、預期之災難應變人員。
在一些情況下，該推理機係經本地儲存為該光學系統之一組件。在一些情況下，該光學系統使用一無線通訊協定與該推理機通訊。在一些情況下，該推理機包括具有與資料豐富的複數個回反射元件之特定圖案相關聯的指配意義之一查找表。在一些情況下，該推理機包括一查找表。
上文的發明內容非意欲描述本揭露之各實施例。本揭露一或多個實施例之細節亦在下文說明中提出。本揭露之其他特徵、目的、及優點將由本說明書及由申請專利範圍而為顯而易見。
結合隨附圖式且參考以下本發明之各個實施例的詳細說明可更完整理解本發明，其中：圖1a至圖1m顯示本文所揭示之光學物品中所包括之回反射元件的各種圖案。
圖2a及圖2b顯示設置於一物體上之本文所揭示之光學物品。
圖3顯示根據本文所揭示之系統的一些實施例之一環境的渲染(rendered)影像，其包括由一軟體所製造之干擾項存在時的形狀以及針對該經合成產生的影像之該等形狀之受關注區域(ROI)的一自動提取。
圖4描繪根據本文所揭示之系統的一些實施例之流程圖，其描述用於使用經合成產生之資料評估一輸入形狀的顯著性(saliency)之步驟。
圖5描繪受關注物體的影像(載體圖案)。使用繞著物體定位之一邊界盒(bounding box)來為影像加註，如(a)中所示。一機器學習模型係經訓練以消除此載體圖案與(b)之環境中所發現的其他物體之間的歧義。
圖6描繪對一載體圖案的一例示性修改。該載體圖案係示於(a)中。對該圖案之一修改可包括如(b)所示之引入條帶中間之一間隙或如(c)所示呈一分割裁切的形式之重複間隙。
圖7描繪載體圖案之不同子類之情況的影像。
圖8a及圖8b描繪在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之一用於影像處理的例示性系統。
圖9顯示可用於本文所揭示之系統的一些實施例中之演算法中可用的可行形狀配置之一評估程序的概述。
圖10顯示具有0.752332之配適(或顯著性)分數的一設計，其係在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之基因演算法的1484代之後產生。
圖11顯示藉由在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之一演算法渲染至3D背心模型上之來自圖10的設計。
圖12顯示本文所揭示之系統中之可用於最佳化設計的一例示性功能。
圖13描繪在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之一例示性基因演算法。
圖14描繪在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之一單一影像情況之一工作流程的一實施例。
圖15描繪在本文所揭示之系統的一些實施例中可用之一輸入影像之一工作流程的一實施例。
圖16係用於訓練及測試用於觀察所揭示之物品的一系統之一程序方案。
圖17a、圖17b、及圖17c顯示實例1中所展示之三個物品的影像。
圖18a、圖18b、圖18c、及圖18d顯示實例2中所展示之四個不同物品的影像。
圖19至圖33繪示實例5中所展示之回反射元件的說明性圖案。
圖34係針對經修改之「偏航角(yaw angle)」實驗之經定向為靠近「正面(head-on)」進入角定向之面板的一影像。自面板至源/照相機的距離大約152m。
圖35係來自圖34之測試面板的一放大影像，其識別0.025×0.025m回反射元件。
圖36係相對於觀看方向經定向於大約30度之一「偏航角」定向處之測試面板的一影像。
圖37係來自圖36之測試面板的一放大影像，其識別0.025×0.025m回反射元件。
圖38係以一近紅外光系統在黑暗中取得之實例3a及CE3e之背心的一影像。
應瞭解，該等實施例可經採用並可進行結構變更而不偏離本發明之範疇。圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的類似數字指稱類似組件。但是，將明白，在給定圖式中使用元件符號指稱組件，並非意圖限制在另一圖式中具有相同元件符號之組件。
光學物品(例如回反射物品)將入射於物品上的光返回朝其源而重導向。此性質已導致回反射物品在交通及個人安全領域中的許多實際應用。回反射物品當前係用於交通號誌、汽車車牌、路面標線、施工區圓錐體及桶、及使用者(例如工人、行人、動物等)所穿戴之衣物上的高能見度材料。
與光學物品(例如回反射物品)交互作用之系統包括觀察者(例如電腦視覺系統、光學系統、及人類觀察者)。所揭示之回反射物品初始以及即使在長期使用之後於各種類型及水平的環境條件中均可由此等觀察者之一或多者看見。
複數個回反射元件包括回反射元件，其中當在紫外光譜、可見光譜、近紅外光譜、或其任一組合內觀察時，此等複數個回反射元件具有至少兩種不同回反射性質及相對於一背景基材之至少兩種不同光學對比。
回反射物品性能之最大挑戰的一者係可影響其性能之大量且多變的環境因素。例如，所欲的是回反射物品工作於全光狀態(例如日間全日照)下、全暗狀態(例如夜間多雲條件)下、及介於其等之間的每一狀態下。可在一特殊回反射材料或其組合可如何起作用中發揮作用之特定因素可包括例如亮度或其缺乏日照；太陽相對於物品之角度及/或位置；太陽相對於觀察者之角度及/或位置；有雲、無雲、或其一組合；有陰影、無陰影、或其一組合；陰影相對於物品之角度及/或位置；陰影相對於觀察者之角度及/或位置；陰影相對於物品 之角度及/或位置；除了太陽以外之光源的有、無、或其組合；除了太陽以外之光源相對於物品之角度及/或位置；除了太陽以外之光源相對於觀察者之角度及/或位置；物品上之濕度位準的有或無以及強度；及霧的有或無。
不同類型的回反射物品對各種環境因素可具有不同回反射回應；不同類型的回反射物品對各種環境因素可具有相對於其背景之不同光學對比回應；以及一些回反射物品對各種環境因素可具有一不同回反射回應及一相對於其背景之光學對比回應兩者。在一說明性方案中，在所觀察之光學對比上可具有最負面影響的兩環境因素可包括太陽相對於物品、觀察者、或兩者的角度以及黑暗陰影的存在。舉例而言，當太陽在觀察者背後但直接落在欲觀看的物體上時，含有回反射物品之服裝上的直射陽光可使感測器(一人類觀察者的眼睛或一非人類觀察者的一感測器之任一者)飽和，使得對某些回反射物品及背景之組合而言，在回反射物品與其背景之間無可觀察到的對比。類似地，當太陽在具有回反射物品之物體背後時，投射於可觀察側上的陰影可太暗，以致對某些回反射物品及背景之組合而言，在回反射物品與其背景之間再一次無可偵測到的對比存在。在此類條件下，當與其他組合相比時，提供額外光學對比之回反射物品及背景之組合可因此藉由提供在更多光照條件中之更強大的偵測而更為有利。
有利之處在於一回反射物品可在所有光照條件下充分良好地起作用，舉例而言，因為當例如雲遮住太陽或太陽整個在天空中 移動時，對含有服裝之一回反射物品的使用者而言，停用且更換含有服裝之特殊回反射物品係不切實際的。
光學對比之差
所揭示之光學物品包括至少兩個且在大多數實施例中係複數個(例如多於兩個)的回反射元件。當在紫外光譜、可見光譜、近紅外光譜、或其任一組合內觀察時，回反射元件具有相對於一背景基材之至少兩種不同光學對比。
用語「紫外光(ultraviolet)」係指具有在自10奈米(nm)至400nm之一範圍中之一波長的能量。用語「紫外光譜(ultraviolet spectrum)」係指自10nm至400nm的波長範圍。
用語「可見光(visible)」係指具有一般人類肉眼可見之一波長的能量，且在一些實施例中係指具有在自400nm至700nm之範圍中之一波長的能量。用語「可見光譜(visible spectrum)」係指自400nm至700nm的波長範圍。
用語「近紅外光(near infrared)」係指具有在自700nm至2500nm之範圍中之一波長的能量。用語「近紅外光譜(near infrared spectrum)」係指自700nm至2500nm的波長範圍。
在一些實施例中，當在紫外光譜、可見光譜、近紅外光譜、或其任一組合內觀察時，相對於一背景基材之兩種不同光學對比可藉由一測量技術、一觀察、或其一組合來判定。
在一些實施例中，當使用人眼觀察時，相對於一背景基材之兩種不同光學對比可藉由觀看兩種不同回反射元件來判定。在一些實施例中，當使用一偵測器或成像器觀察時，相對於一背景基材之兩種不同光學對比可藉由測量光學對比或其至少一些分量來判定。
在一些實施例中，一個測量光學對比的方法包括使用一色度計。一色度計可判定兩回反射元件之「色彩」，並可接著判定其等是否不同。此可使用兩回反射元件之原始色彩或藉由將兩回反射元件轉換成灰階且判定兩色彩是否不同來完成。此一方法可係有用的，但在一些狀況下可例如於一感測器中苦於像素的數量差。區別兩不同光學對比的能力隨著像素數量的減少而減小。在實施例中，利用一色度計，不同光學對比值可藉由用於測量光學對比的硬體來判定。
在一些實施例中，一個測量光學對比的方法包括使用亮度測量。此方法可有用於針對或特別有利於僅在夜間使用的回反射物品，因為亮度差可為光學對比之差帶來壓倒性的貢獻。在一些實施例中，兩回反射元件之光通量可經測量以判定光學對比是否不同。在實施例中，利用光通量，不同光學對比值可藉由用於測量光通量的硬體來判定。
在一些實施例中，可主要歸因於亮度之一光學對比之差亦可藉由人類觀察者來判定為兩種不同亮度位準。由Steven冪法則(Steven’s power law)來給定一物理刺激(亮度係其一實例)之量值與其感知強度或強弱之間的一個關係。該法則之通式係 ψ(I)=kI a ，其中I係物理刺激之量值， ψ(I)係由該刺激所喚起之感覺的主觀量值，a係一 取決於刺激類型的指數，且k係一取決於所用單位的比例常數。指數a基本上指示某物必須亮上多少以供一平均人類觀察者感知到其係較亮的(例如其具有一不同光學對比)。在一些實施例中，當刺激條件係黑暗中的一5°目標物時，0.33倍的亮度差可由一人類觀察者感知為較亮的；在一些實施例中，當刺激條件係一點源時，0.5倍的亮度差可由一人類觀察者感知為較亮的；在一些實施例中，當刺激條件係一短暫閃光時，0.5倍的亮度差可由一人類觀察者感知為較亮的；且在一些實施例中，當刺激條件係一短暫閃光之點源時，1倍的亮度差可由一人類觀察者感知為較亮的。
在一些實施例中，一個測量光學對比的方法包括使用雙向反射分布函數(BRDF)。BRDF提供隨照明幾何及觀看幾何而變動之一目標物的反射率。BRDF取決於波長，且係藉由表面之結構及光學性質來判定，包括例如陰影投射、多重散射、相互遮蔽、透射、反射、吸收、及藉由表面元件發射、刻面定向分布、刻面密度、及其組合。BRDF簡單描述(儘管是以複雜的方式)人眼觀察到什麼。
在真實世界的條件下量化一回反射材料與其背景材料之間的視覺對比某程度上可係複雜的。一個一般方法可包括測量回反射材料的色彩(如上文所討論)。材料之色彩常經定義為由定義輝度或強度及色度之一組合的度量所組成之簡單測量。此一類測量的一實例係CIE 1931 Yxy色彩空間，其中Y對應於輝度，且x及y作為在一色度圖上定義一特定色調的色度座標。色彩一般係針對對應於特定光照環境(例如分別用於複製日光及一特定螢光光譜照明之D65及F2)之一 特殊照明源來定義。可使用色度計來測量色彩，其中色彩測量係在對源及反射光均經明確定義的一定向下進行。
然而，標準色彩測量可不針對一回反射材料是否將在戶外觀看條件下提供良好視覺對比提供一良好的預測因子。相較於單純比較來自色度計之色彩參數，兩反射不透明物體之間在不同日光照明條件及定向下的視覺對比一般係更複雜。回反射材料之反射輝度可係最重要的因素。然而，光反射的程度取決於觀看者(或偵測器，在機器視覺的情況下)之局部定向以及光在照明下相對於材料之表面法線的位置。反射輝度將隨著照明、觀察者、或反射材料之任一者之定向的改變而改變。此外，包括繞著人形自然垂墜之服裝上的曲率的存在以及皺褶、磨損、或其組合之存在可創造出對人類觀察者或與一機器視覺相關聯之照相機而言之高度不均勻的局部反射幾何。
可進行雙向反射分布函數(BRDF)測量以針對若干入射角量化來自一樣本之反射輝度的角分布，以探索在各種觀察條件下之反射光學對比。此類測量可稱為亮覆蓋率判定(Bright Coverage Determination)。對光度測定而言，BRDF係經定義為反射輝度除以入射輝度，且將稱為光BRDF(photopic BRDF)。BRDF具有與投影立體角相反的單位，該單位係反球面度。各BRDF資料點係與一入射光方向及一散射光方向相關聯。散射方向係使用投影角空間來指定，投影角空間係在x-y平面中具有半徑1的一圓形區域。z方向對應於法向於樣本的方向。對整個散射角空間積分一BRDF提供全反射率(TR)。對投影角空間中的一任意點而言，與原點的距離等於傾角(介於z軸與 散射方向之間的角度)的正弦，且該點相對於x軸的方位角給出散射光相對於x軸的方位角方向。使用投影角空間的優點在於投影角空間中之一區域的面積等於投影立體角。將投影立體角與投影立體角中之平均BRDF相乘給出經反射進入此角區域之入射光的部分。投影角空間具有uX及uY的座標，其中uX=u*sin(Φ) uY=u*cos(Φ) u=sin(θ)θ(theta)係傾角，且Φ(phi)係方位角。投影角空間將稱為uX-uY空間。
光BRDF可針對固定的入射角進行測量或已測量得到。藉由使用uX-uY空間(u<sin(70°)且uY<θ-15°)之一指定區域中的一預定截止值對光BRDF取臨限，可計算高於臨限之指定區域的百分率且可稱為「亮覆蓋率(bright coverage)」。
在一些實施例中，當光BRDF在uX-uY空間之一足夠大的區域各處均低於約0.1±0.05反球面度時，一回反射材料可與一背景有所區別。回反射材料之表面法線方向可繞著本體以及隨著當日時間改變，得出uX-uY空間之一大區域的取樣。若亮覆蓋率高，則在陽光下，回反射材料的一較大部分將係亮的(較高輝度)，且更難以與亮色服裝材料有所區別。
在一些實施例中，兩不同回反射元件之光學對比之差可藉由用於計算亮覆蓋率之一BRDF截止值來描述。舉例而言，0.05亮覆蓋率定義使用0.05球面度之BRDF截止值所計算出的亮覆蓋率。在一些實施例中，當如下列時，兩回反射元件具有不同光學對比：兩回 反射元件具有0.05亮覆蓋率，其具有小於50百分比的加權平均；兩反光元件具有0.05亮覆蓋率，其具有小於25百分比的加權平均；兩反光元件具有0.05亮覆蓋率，其具有小於15百分比的加權平均；兩反光元件具有0.10亮覆蓋率，其具有小於50百分比的加權平均；兩反光元件具有0.10亮覆蓋率，其具有小於25百分比的加權平均；兩反光元件具有0.10亮覆蓋率，其具有小於15百分比的加權平均；或者兩反光元件具有0.15亮覆蓋率，其具有小於15百分比的加權平均。
在一些實施例中，回反射性質亦可具有至少兩種不同色彩。在一些實施例中，回反射元件之至少一些係黑色，且回反射元件之至少一些係銀色。在一些實施例中，回反射元件之至少一些係黑色，且回反射元件之至少一些係銀色，而在其上定位該複數個回反射元件之背景或一基材係螢光的。在一些實施例中，回反射元件之至少一些係黑色，且回反射元件之至少一些係銀色，而在其上定位該複數個回反射元件之背景或一基材係螢光橘色或螢光萊姆黃色。
回反射性質
回反射元件具有至少兩種不同回反射性質。用語「回反射(retroreflective)」係指能量(例如光線)撞擊一表面且經重導向返回朝向能量源的現象。可藉由使用任何能量源照明來導致一元件之回反射特性。在一些實施例中，可藉由一天然源(例如太陽、月亮等)；或者一非天然源(例如車前燈、路燈等)來導致一元件之反光特性。
複數個回反射元件包括具有至少兩種不同回反射性質之元件。在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同回反射強度值。在一些情況下，至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同反射波長。在一些情況下，該至少兩種不同回反射性質具有至少兩種不同偏振狀態。在一些情況下，至少兩種不同回反射性質具有至少兩種不同相位延遲。在一些實施例中，至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同回反射強度值、至少兩種不同反射波長、至少兩種不同偏振狀態、至少兩種不同相位延遲、或其一些組合。
在紫外光譜、可見光譜、近紅外光譜、或兩者中所觀察者
在一些實施例中，光學物品、其光學對比、或其一些組合可藉由能夠在紫外光譜中觀察其之一系統來觀察。在一些實施例中，光學物品、其光學對比、或其一些組合可藉由能夠在可見光譜中觀察其之一系統來觀察。在一些實施例中，光學物品、其光學對比、或其一些組合可藉由能夠在近紅外光譜中觀察其之一系統來觀察。在一些實施例中，光學物品、其光學對比、或其一些組合可藉由能夠在紫外光譜、可見光譜、及近紅外光譜之一些組合中觀察其之一系統來觀察。在一些實施例中，光學物品、其光學對比、或其一些組合可藉由能夠在可見光譜與近紅外光譜、可見光譜、或近紅外光譜之一些組合中觀察其之一系統來觀察。
本文中之被觀察可包括被感知、被看見、被觀看、被成像、被偵測、被監控、或其任一組合。觀察可由一人類觀察者；一機 器或電腦觀察者、成像器、偵測器、顯影儀、或其一組合；或者藉由人類與機器之一組合來從事。
機器觀察者可包括至少一照相機。一RGB照相機系統的一實例包括例如FLIR Machine Vision(以前係Point Grey)CHAMELEON®3 5MP彩色照相機(CM3-U3-50S5C-CS)(FLIR Integrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA)。照相機系統可使用具有不同焦距的鏡頭(包括例如Edmund Optics 25mm C系列固定焦距鏡頭(C Series Fixed Focal Length Lens)(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ))予以修改。用於RGB照相機系統之說明性光源可係環境照明或汽車車前燈之任一者。一NIR照相機系統的一實例包括例如FLIR Machine Vision(以前係Point Grey)CHAMELEON®3 5MP彩色照相機(CM3-U3-50S5C-CS)(FLIR Integrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA)。NIR照相機系統可使用具有不同焦距及/或濾鏡的鏡頭(包括例如Edmund Optics 25mm C系列固定焦距鏡頭(C Series Fixed Focal Length Lens)(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ)、BN940窄近IR帶通濾鏡(Narrow Near-IR Bandpass Filter)(BN940-25.5)(Midwest Optical Systems,Inc.Palatine,IL)、或其一組合)予以修改。用於NIR照相機系統之說明性光源可包括一130mm Over Drive Ring Light 940nm IR-「EZ Mount Ring Light」，來自Smart Vision Lights(Muskegon,MI)。
所揭示之回反射物品可係有利的，因為其等可在許多不同的環境條件下提供觀察予人類及機器觀察者兩者，不管回反射物品的一部分是否受到掩蔽。
角靈敏度
在一些實施例中，複數個回反射元件亦可具有至少兩種不同角靈敏度。不同角靈敏度產生自回反射材料之回反射性質。可採用回反射元件之各種組合以創造脈衝效應(pulsing effect)、不創造脈衝效應、或其一組合；閃爍效應、不創造閃爍效應、或其一組合；或其組合。一脈衝效應部分係藉由過發光所導致，由於一個回反射元件停止反射，(於該特殊角度下之)較亮回反射元件的過發光顯得變更亮(例如脈衝)。隨著入射光的角度改變(藉由物品移動、或光源移動、或兩者)，回反射元件之一或多者將具有回反射率之變化。在一些實施例中，當使用一能量源照明時，複數個回反射元件可產生一脈衝效應。脈衝可係有利的，因為其可區別一個物體與另一個物體、一個物體與一人類、或兩其他類型的物體。
不同角靈敏度可與不同形狀、不同大小、不同圖案、或其任何組合結合，以創造不同類型的效應(包括例如脈衝、閃動、一閃光燈效應、閃爍等)。由於材料之不同的偏角反光性質，不同角度可創造總體物品的不同外觀。舉例而言，在所有材料於其中均反射良好之正面角度處看到完整陣列，而在自正面更向側邊遠離的角度(偏角)處，具有低偏角回反射率之材料反射不多，因此此類回反射元件 似乎在偏角處消失。不同圖案(例如棋盤、靶心、及柱狀圖案)係經調查，並可提供不同效應(例如下文實例中所見到者)。
當(由一機器觀察者、一人類觀察者、或兩者)觀察以推斷觀察者相對於一固定物體之位置、角度等時，亦可採用至少兩個回反射元件之不同角靈敏度。舉例而言，由於角靈敏度取決於距離，因為效應(例如閃爍、脈衝等)僅發生於距離回反射元件之一距離範圍內，不同角靈敏度可用於判定一觀察者與一物體之距離。
空間界定配置
本揭露提供一光學物品，其包含以一空間界定配置組態之資料豐富的複數個回反射元件。
如本文中所使用之用語「資料豐富(data rich)」意指可輕易由機器解譯的資訊。
回反射元件的至少一些係不連續的。在一些實施例中，複數個回反射元件之全部係不連續的。不連續意指回反射元件的邊緣彼此不相接觸，且回反射元件無重疊。
在一些實施例中，資料豐富的複數個回反射元件係以一重複空間界定配置組態，使得即使在回反射元件的部分受到掩蔽時仍可解譯資訊。在一些實施例中，複數個回反射元件的至少一些係不連續的。在一些實施例中，複數個回反射元件之大部分係不連續的。在一些實施例中，複數個回反射元件之全部係不連續的。
圖1a繪示掩蔽及圖案複製之效應。左上象限顯示回反射元件之一樣本基準圖案。在此實例中，想像若圓之兩者均係可見的則圖案係可識別的；右上象限顯示具有一個複製件之相同的基準圖案；在圖1a之左下象限中，一白色物體已掩蔽圖案中的元件之一者。在此情況下，掩蔽導致無法偵測該圖案。在右下象限中，一白色物體再一次掩蔽圖案元件之一者，但由於複製件之故，對由一系統(例如一視覺偵測系統)偵測光學物品的圖案而言仍有足夠元件。回反射元件之各種圖案可用於本揭露中(例如圖1b至圖1m所示之例示性設計)。
在一些實施例中，可採用一特殊空間界定配置以分類回反射物品存在於其上的實體(例如使用者或物體)。若一系統(例如一視覺偵測系統)中的分類器係以對照回反射元件之一最少所需數量來核對圖案中之回反射元件的數量為基礎，所含有之元件比指定最少值多出至少一個的一圖案在部分受掩蔽之下將係可偵測的。相較之下，當圖案中之回反射元件之至少一者受到掩蔽時，一系統(例如一視覺偵測系統)中之尋找特定數量的回反射元件之一分類器係不強大的。
本揭露亦提供複數個回反射元件可具有相同或不同的形狀。用於個別回反射元件的可用形狀包括，但不限於圓形、星形、正方形、多邊形、曲線及不規則形狀、及類似者。此等個別回反射元件可以一配置形狀的數學方法配置，使得配置可獨立於個別的組件形狀而經偵測，可選地，個別組件形狀可添加額外資訊。數學配置係指用於定大小及隔開所得之光學物品之組件的一方案。
此等回反射元件或所得之光學物品可係獨立的或可係重複的，以增加對部分掩蔽的強大度。若元件或物品係小型的，為了強大的偵測重複可係需要的，若光學物品係大型的，由於一子集合可見而使其可能對部分掩蔽係強大的。
可選地，可人為製造任何數量的組件形狀，以選擇性地反射具有不同波長及/或偏振的光。舉例而言，在一些實施例中，回反射元件具有足以滿足法規標準(例如ANSI/ISEA 107-2015之合規性材料)之性質但光學物品之一子集合經構成使得其具有特別的光學性質(例如反射之波長及/或偏振)，使得一系統(例如一電腦視覺系統)可在光學物品之此等區段與光學物品之剩餘部分或在其上安裝光學物品的物體之間進行判別。此一結構之功用的一個實例可係，若欲為符合法規者，回反射元件中的間隙必須小於X mm，但電腦視覺系統偵測需要間隙大於X mm。此兩需求將產生衝突，除非回反射元件的結構允許電腦視覺系統僅看見回反射元件之一子集合，但整體(或者光學物品或回反射元件之至少一部分)足以滿足標準，因為所得之光學物品在可由人類偵測的一光譜中係回反射的。
在一些實施例中，光學物品中之獨特回反射元件的數量必須對變形及視角變化均係強大的，直到回反射元件變成完全受掩蔽或者回反射元件相對於亮像素密度開始合併在一起的點。
包含光學物品之回反射元件(或形狀)的間距及特徵大小可能會需要將過發光列入考慮因素。本揭露之一個可選結構可包括由多於一個級別的回反射材料構成之回反射元件，以便減少過發光效 應。舉例而言，回反射元件之外部邊緣可由與回反射元件之內部部分相比之較低RA的材料構成。在一些實施例中，例如5%、10%、20%、50%、或更大的至少一個差之RA之一最小經測量的差係可用的。
回反射元件可由任何數量的方法製造，包括但不限於：網版印刷、織造、縫合、及類似者。
在一些實施例中，光學物品係一可變形光學物品。在一些情況下，變形係由收縮、膨脹、或兩者所導致的。在一些情況下，變形導致回反射元件之至少兩者之間的一間距變化。在一些情況下，變形係可逆的。
在一些情況下，前述回反射性質回應於條件的一變化而改變。舉例而言，可導致複數個回反射元件之回反射性質之至少一者的變化之條件的一變化可係熱、濕氣、機械變形、或輻射之一變化。舉例而言，熱變化可係環境溫度的變化。例示性濕氣變化包括環境濕度的變化或在其中使用光學物品之一環境中的降水存在。機械變形可包括例如光學物品安裝於其上之一服裝的起皺。
在一些情況下，回反射元件係經個別定大小且彼此分隔，使得各個別回反射元件在距離光學物品之所欲距離處係可解析的。
在一些情況下，該空間界定配置包含幾何配置，其中該等回反射元件係經定位為與其等之相鄰的回反射元件相距一距離，且其中該等回反射元件在該空間界定配置內自一元件至另一元件具有一 週期性。在一些情況下，該週期性係一規則週期性。在一些情況下，該週期性係一不規則週期性。在一些情況下，該空間界定配置係旋轉不敏感的。
在一些情況下，每一空間界定配置所需要之幾何配置之一數目取決於一所需的配適品質。在一些情況下，該等回反射元件係經定位為與其等之最接近的相鄰回反射元件相距達一特徵距離。在一些情況下，該等回反射元件具有大小對至相鄰回反射元件的距離之一特徵比，該特徵比不會隨著觀看角而改變。
在一些情況下，光學物品進一步包含一印刷層，其係設置於回反射元件之至少一部分的外部表面上。在一些情況下，回反射性質在紅外光譜中係可偵測的。
在一些情況下，光學物品係設置於一基材上，該基材選自物體、基礎設施、可穿戴物、及車輛之至少一者。本揭露提供一織物，其包含前述物品。
包括回反射物品之系統
本揭露亦包括一系統，其包含前述物品中之任一者、一光學系統、及一推理機，該推理機用於解譯及分類複數個回反射元件，其中該光學系統將資料饋送至該推理機。在一些情況下，該物品係設置於物體、基礎設施、目標物、可穿戴物、及車輛之至少一者上。
在一些情況下，該光學系統係一車輛的部件，且進一步地，其中該車輛使用該資訊作為至一自動駕駛模組之一輸入。在一些情況下，該車輛使用該資訊以向駕駛員提供人類語言回饋。在一些情況下，該車輛使用該資訊以向駕駛員提供觸覺、聽覺、或視覺回饋之至少一者。
在一些情況下，該資料豐富的複數個回反射元件在紅外光譜中係一電腦視覺系統可見的。在一些情況下，關於該資料豐富的複數個回反射物品的該資訊包含下列之至少一者：預期之道路工人、預期之行人、預期之建築工人、預期之學生、預期之災難應變人員。
在一些情況下，該推理機係經本地儲存為該光學系統之一組件。在一些情況下，該光學系統使用一無線通訊協定與該推理機通訊。在一些實施例中，該推理機及該光學系統可包括各種特徵及步驟，如下文於本揭露中可用之方法及系統一節中所揭示者。
本文所揭示之系統可用於各種應用。舉例而言，為了簡化及增強一系統(例如一電腦視覺行人偵測)之偵測能力的目的，本文所揭示之系統採用本文所揭示之光學物品，其容許系統判定穿戴設置光學物品於其上之一服裝、配件、或其他物體的個體之位置、識別、及/或姿態。複數個回反射元件中之資料豐富內容藉由減少干擾項的數量來協助簡化行人偵測的任務，干擾項係光學系統需要藉由首先基於光學性質(例如所返回之光的強度及/或色譜)對影像取臨限以及之後基於在其上設置光學物品之服裝、配件、或其他物品以及穿戴者 的可能姿態針對有意義的形狀(或圖案)而評估彼等分割區域來進行評估者。
本文所揭示之系統包括至少一照相機、一光源(諸如例如，車輛車前燈、或者其他可見、NIR、或FIR光源)、及本文所揭示之光學物品。本文所揭示之系統採用自光學物品返回之光的圖案以識別在其上設置光學物品之物體、推理姿態、位置、交會的可能性等。一個可行的實施例可採用一服裝設計(例如圖2a及圖2b中所繪示者)。在此實例中，相較於服裝的側面圖，服裝的正面圖具有一不同數量及圖案的可見光學物品，其等具有複數個回反射元件。若服裝上的光學物品具有已知大小(例如，若此情況下的山形長度均係6吋)，則系統可基於投影大小及位置推理出穿戴者與照相機之相對距離及位置。
本揭露包括一系統及方法，其用於針對一應用環境而自動評估設計形狀(例如光學物品及複數個包括於光學物品中的回反射元件)之顯著性而不須收集此類形狀之真實世界資料(影像/視訊)。
用以執行此方法之步驟序列係於圖3a及圖3b中描繪；並於此處描述：至系統之輸入係受關注的形狀(例如光學物品及複數個包括於光學物品中的回反射元件)。對應用環境而言，通常出現於環境中之一組干擾項形狀(或物體)係已知的，例如針對一公路應用，干擾項組可包括公路資訊標誌、速限標誌、圓錐體、桶、及類似者。
將置於一受關注物體(例如基礎設施、服裝、配件、及類似者)上之設計形狀(例如光學物品及複數個包括於其中的回反射元件)及干擾項組輸入至一演算法或軟體中，以用於產生影像及視訊之一合成資料集。此包括但不限於一渲染軟體(render software)，其使用環境的3D模型以在該環境中製造物體之一渲染。此將產生可模擬如光照效應、視角變化、環境雜亂、物體運動、及類似者之資料。圖3a顯示穿戴一高能見度服裝之一公路工人的一樣本渲染影像，在工人服裝的正面部分中具有作為設計形狀之本揭露之一例示性光學物品。
自影像提取對應於設計形狀(例如光學物品及複數個包括於其中的回反射元件)及干擾項之受關注區域(ROI)。圖3b顯示提取自一渲染影像之ROI的一個此類實例。此程序可使用關於為環境渲染所提供之3D模型的知識而予以自動化。
針對各經提取的ROI，計算特徵化如外觀、形狀、紋理、幾何之其等性質的特徵，例如形狀上下文、定向梯度直方圖、面積等。
接著可將所計算的特徵輸入至一演算法(其一實例係示於圖4)中，其可對照干擾項形狀組產生針對設計形狀(例如光學物品及複數個包括於其中的回反射元件)的顯著性分數。顯著性評估針對干擾項組中之設計形狀的獨特性產生一定量分數。
本揭露一提供一系統及方法，其修改受關注物體(例如基礎設施、服裝、配件、及類似者)上之回反射形狀(例如光學物品及複數個包括於其中的回反射元件)以提供額外資訊。在本發明中， 受關注物體亦稱為一載體圖案。例示性受關注物體或載體圖案包括工人在工作區中所穿戴之一高能見度安全背心、用於在路旁施工區中以標記導航限制的桶、及其他基礎設施、服裝、配件、及類似者。用以執行此方法之步驟序列係於此處描述：針對環境收集載體圖案之加註影像。此等包括來自不同距離、姿態、及視角的物體影像。作為一實例，圖5包括個別工人在工作區中所穿戴之回反射背心的實例。
一機器學習模型可經訓練以將影像補丁分類為載體圖案或非載體圖案。欲訓練此模型，提供載體圖案及背景(不包括載體圖案的影像補丁)之影像補丁。計算特徵化此等影像補丁之外觀的影像特徵(如定向梯度直方圖(HOG)或形狀上下文)。接著使用此等特徵以訓練一分類器模型(例如支援向量機(SVM)或決策樹)。至此模型之輸入係針對一影像補丁計算之特徵，且輸出可係(但不限於)針對載體圖案在輸入之影像補丁中之存在的是/否回答。
給定一載體圖案且基於針對環境的系統需求，對載體圖案之回反射形狀作出修改。在圖6a、圖6b、及圖6c中提供一實例，其中安全背心中所用之H形係經部分修改以產生圖案之兩附加子類。修改並非僅限於大小，且亦可包括圖案的色彩變化。
在一資料收集實驗中或透過一合成資料產生模組收集不同子類的影像。除了個別地收集不同子類的影像以外，亦係可行的是載體圖案影像已包括子類的例子，並可使用一聚類演算法(clustering algorithm)來發現此等例子。
使用如圖7所示之不同子類的例子來訓練一子類劃分分類器。
在運轉時，系統首先尋找載體圖案的存在。在一影像補丁中偵測到載體圖案後，接著針對存在於影像中之子類藉由子類劃分模組處理該影像補丁。在圖8a及圖8b中提供實例。
在一些實施例中，本文所揭示之系統亦提供或包括兩演算法，其等係用於1)初始化置於一受關注物體(例如服裝)上之一光學物品的一形狀邊界以及2)定義一目標函數，該目標函數測量該邊界組態的效用或配適。演算法之各者搜尋可行幾何的空間，並產出最佳化該目標函數之一幾何。
圖9繪示評估各可行幾何的程序(經參數化為一組[x,y]點)。在一些實施例中，演算法之一者係一基因演算法，且另一演算法係一數值梯度基最佳化演算法。此等演算法之各者使用不同技術來產生樣本幾何、評估樣本幾何、以及試圖進一步產生具有改善的評估分數之新配置。
在一些實施例中，複數個回反射元件係以產生設計(例如服裝設計)的組態放置，該等組態對一系統(例如駕車者所用的系統)而言係高度顯著的(參見圖10)。如本文中所使用之用語「高度顯著(highly salient)」意指在一環境中較其他實體或特徵突出的某樣事物。目標函數藉由將一設計作為一紋理施加至背心(例如建築工人所穿戴的背心種類)之3D模型來評定該設計的顯著性。使用一3D建模應用(例如Blender)來產生此3D模型的若干不同視圖(參見圖 11)。將所得視圖還有一組「干擾項」形狀饋入一聚類演算法中。干擾項形狀取決於一應用空間。在一些實施例中，干擾項形狀係可與本文所揭示之系統及方法中之受關注物體混淆的物體。聚類演算法將此等輸入分組成聚類。
在一些實施例中，聚類準確地將此等設計之各者分選至一個聚類中，並將干擾項形狀之各者分選至另一聚類中。此導致1.0的配適度。配適可藉由「聚類輪廓值(Silhouette Score)」來量化，其基於已知的真實數據標籤(ground truth label)而測量一組聚類的品質。換言之，聚類輪廓值係用於測量聚類演算法執行得有多好。量化一組聚類的品質存在其他可能有用的方法。
在一些實施例中，用於Python之一SciPy最佳化套件可用於產生作為吾人之概念驗證實驗之一部件的一設計，其中使用產生圓形形狀之一目標函數。SciPy函數係稱為scipy.optimize.minimize。以下列供給此函數：1)[x,y]點的一列表，該等[x,y]點界定設計(例如使用複數個回反射元件之一光學物品)之多邊形形狀之邊界的起始組態，2)一目標函數，其量化此設計之一特殊組態的成本，且值越小越好，3)一說明書，說明使用何種最佳化方法以供最佳化，及4)形狀或大小限制的一列表。
在一些實施例中，最佳化方法係選自文獻(例如序列最小平方編程(Sequential Least Squares Programming))中之一選項列表。可定義限制以限制圖12中所列之限制的任一者或全部。一基因演 算法可用於判定一可行的資料結構。資料結構可稱為一染色體(類比於活體系統中之遺傳物質容器)。
基因演算法產生多個染色體(完全隨機或藉由在一種子設計上作出隨機變化)。接著判定各染色體之配適度。具有不良配適度的染色體係經刪除並以高度配適的染色體之複本取代。新的複本係使用突變操作元(mutation operator)來修改。一突變操作元施加隨機變化至染色體中的一些值。複本可使用一稱為交越(crossover)的操作來產生，藉此各子代得到來自多個親代的遺傳物質，然而交越並非總是需要的。
在一些實施例中，染色體係一點列表。各點界定一形狀之頂點，該形狀包含具有複數個回反射元件之光學物品。基因演算法偏愛具有高配適度的幾何(例如在此情況下，具有最近乎等於1.0的配適度)。具有高配適度的幾何傾向於留駐在群體中，而具有低配適度的幾何由於選擇操作而傾向於排除在群體外。
圖13描述基因演算法(GA)。染色體之群體可經隨機初始化或使用預演化染色體來初始化。群體可替代地使用來自一組數千個隨機產生的染色體之頂部N個最配適的染色體來初始化。類似於數值最佳化演算法，基因演算法使用顯著性目標函數。目標函數可經修改以將硬限制或軟限制加諸於設計上。硬限制保證設計的合規性。軟限制係由GA所用以將設計朝所欲屬性「推進」，但不完全排除離群設計。
1)高度及寬度
2)面積(最小及/或最大-以符合法規標準)
3)回反射元件在某些區域中的存在(亦即，為了符合ANSI標準而強制材料存在於肩部上)
4)施加一遮罩至設計以界定背心區域以具有最高配適度的染色體之複本取代具有最低配適度的染色體。參見圖13中的步驟C及D。此可以各種方式完成。在一些實施例中，單一競賽選擇係與競賽大小為4者併用。此方法需要將各染色體隨機分配予4的一群組。在該群組中以兩個上等染色體之複本取代兩個次等染色體。此等複本可係兩上等親代的確切複製品，或者可使用來自各親代之一些遺傳物質創造各子代。此後一種方法係稱為交越(參見圖13中之步驟E)。接著使子代突變(參見圖13中之步驟F)。在吾人之概念驗證實施方案的情況下，突變涉及在吾人之染色體中隨機擾動一或多個[x,y]頂點。
最後，作出關於是否已滿足終止標準的判定(參見圖13中之步驟G)。可在一預定的世代數量後完成演算法之終止。
本揭露亦提供一系統及方法，以將回反射用於訓練一物體部件偵測器。如本文中所使用之用語「物體部件偵測器(object part detector)」意指可在影像/視訊中找出一物體之個別部件而非找出完整物體本身之一偵測器。
具有回反射性質之光學物品在影像中於一光源投射於其等上之處呈現出亮。因此，在對此等光學物品之影像的取強度臨限 時，物體在所得之二進制影像中可呈現為一經連接的組件。在本揭露中，此性質係用於一光學物品之區段(若存在的話)部件。用以執行此方法之步驟序列係於此處描述，且用於光學物品之一單一例子的一樣本工作流程係描繪於圖14中。
提供一輸入影像。使用整個受關注物體(例如一光學物品)的邊界盒位置為影像加註(如圖14中之步驟(a)所示)。須注意註釋不包括任何資訊(例如物體之部件的計數或位置)。在影像上實行取強度臨限以及如閉合(其包括擴張及侵蝕)之形態操作。此等提供二進制影像(若針對多個臨限運行則提供多個影像)，其中經連接的組件提供影像補丁。可將影像補丁組分成兩組-與邊界盒註釋不具有任何重疊並構成背景之所有影像補丁(如圖14中之步驟(e)所示)。另一組包括與真實數據註釋有一些重疊的補丁(如圖14中之步驟(d)所示)。可藉由使用一定大小啟發法來修整具有重疊之補丁組，以消除留下作為一形態假影之有雜訊的補丁。構成部件組可包括跨物體重複之一圖案(如圖14之步驟(a)中之一實例所示)或不同部件。此等可藉由可判定物體之部件數量的一聚類演算法來發現。亦可透過人力監督來提供構成部件的數量。最後，針對物體之經發現的構成部件訓練一偵測器模型(如圖14中之步驟(f)所示)。此模型係經訓練以偵測一現場中之受關注物體之一特定部件。
在一些實施例中，特徵化本文所揭示之具有複數個回反射元件之光學物品的一可能方法包括一分布函數。舉例而言，可就具有某一大小分布及某一間距分布之反光元件或特徵(反射可能具有一 特殊強度之一給定波長及/或偏振性)以及組件元件之相對位置來特徵化。此類型的特徵化可用於實現附加能力(例如物體分類(例如一個特徵化與一類物體相關聯，而另一特徵化與一第二類物體相關聯)或者實現產品認證。亦可藉由產生自由群集(constellation)所判定之一無因次比的一分布來特徵化。舉例而言，一節點的大小除以至下一個最靠近節點的距離。
在本揭露中，僅一部分足以準確地取樣分布之光學物品係劃分所需。舉例而言，若一光學物品含有許多元件X(其等係群集部件)，對群體之一統計上有意義的樣本而言，可僅需要少量的可見元件n(亦即，n<<X)。當物品之視圖部分受掩蔽或失真時，此將改善劃分的強大度。
本揭露亦提供一系統及方法，以將回反射用於基於部件偵測。系統結合光學物品的兩個性質，具體使用回反射性質：在一光學物品之一經取強度臨限的影像上之某些形態操作下，所得之經連接的組件可能包括完整物體，以致某些光學物品由構成部件組成或可經修改成重複部件的一組成物，且當光學物品在其姿態中係部分可見或受其他物體掩蔽時，此等部件的一些將係可見的。
可藉由運行一單體偵測器以搜尋完整的受關注物體(例如在其上設置本文所揭示之光學物品之基礎設施、服裝、配件、或其他物體)以及將其與尋找其(多個)構成部件的一偵測器結合而使用此兩性質。用以執行此方法之步驟序列係於圖15中描繪，且於此處描述： 至系統之輸入係一現場影像，其中一受關注物體(例如在其上設置本文所揭示之光學物品之基礎設施、服裝、配件、或其他物體)可與偵測器模型並存，該等偵測器模型經訓練以找出設置於受關注物體上之完整光學物品或分開地找出其構成部件。物體上之光學物品由於姿態或掩蔽而可係完全可見或部分可見。可包括光學物品之影像補丁係以兩種方式產生：藉由取幫助分割構成部件之強度臨限(如圖15中之步驟(b)所示)或取與形態操作結合之臨限(如圖15中之步驟(c)所示)。
(多個)部件之偵測器係在第一候選者庫上運行，因為該等(多個)部件之偵測器係經訓練以尋找光學物品之較小的組成部件(如圖15中之步驟(d)所示)，而完整物體之偵測器係於形態操作後在所提取之影像補丁上運行(如圖15中之步驟(e)所示)。最後，運行兩不同偵測器架構之輸出係經結合(如圖15中之步驟(f)所示)。即使無法由單體偵測器偵測整個光學物品，基於部件之偵測器將發現一些光學物品，從而指示現場中的物品存在。
圖16亦提供用於訓練及測試用於觀察所揭示之物品的一系統之一程序方案。圖16之上半部描述系統之訓練。在一些實施例中，將+(正資料)及-(負資料)饋入訓練中。訓練可基於訓練問題公式化而經過一些迭代。圖16之下半部描述當將測試組饋入經訓練之演算法中並實行一評估時之測試階段。若測試階段判定用於識別之優值之數值尚未被滿足，可從事額外訓練(例如經由圖16之上半部中所描繪的方法)。
輸入(訓練影像或測試影像)可係複數個影像，其中各影像包括一真實世界或合成設定中之一特定服裝組態。獲取正資料集可包括收集受關注物體上之設計的真實世界及/或合成影像/視訊(例如不同姿態、視角、距離、照明、及掩蔽條件下的安全背心)。獲取負資料集可包括收集應用環境中所找到之其他物體的影像/視訊。輸入資料(+/-)含有存在於一些環境(例如道路附近)中之穿戴某一設計(例如標準H設計)之一個體的影像。含有服裝之影像部件代表(+ve)資料，而所有其他區域代表(-ve)資料。一人類或一經預先訓練的電腦(例如經啟發式導引)貼標籤機(在人類專家的協助下)標記在此等影像中含有服裝(+ve資料)的區域。基於此等標記，電腦自影像提取正資料及負資料。
接著將所有此資料(訓練組)用於訓練一演算法，該演算法之目標在於學習區別正資料點與負資料點(影像區域)。接著對照一獨立測試組評估經訓練的演算法。
圖16中的左下方塊繪示應用環境之正及負影像/視訊之一獨立收集的測試資料集(例如測試影像)。可以與訓練組相同的方法收集測試組。計算演算法可係一分類器演算法，其使用訓練資料集來訓練以用於一受關注物體。對各服裝組態而言，一計算演算法可基於針對服裝組態之訓練影像組來開發。接續在此之後可係用於該服裝組態之一組測試影像，該組測試影像係透過開發自該服裝組態之訓練影像輸入的計算演算法運行。服裝上由人類標記的實際標籤係對演算法 保持隱藏(盲式研究)，並可用作用於評估其性能的基準。曲線下面積(AUC)或其他測量可用於一定量評估。
可藉由將分類器應用於(多個)測試資料集上以及計算用於評估之度量指標(例如分類準確度、偽正率、精度、撤回、AUC)來獲取來自此一系統之輸出。最終輸出包括用於評估該服裝組態之效用的評估度量指標。輸出可包括分類準確度、偽正率、特定性、及敏感度。
雖然本文中描述一運算系統的一個特殊實施方案，所屬技術領域中具有通常知識者一經閱讀本揭露將明白與本揭露之範疇一致且在該範疇內之運算系統的其他組態及實施例。本揭露之各種修改與變更對於所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見且不悖離本發明之範疇與精神。
實例
目的及優點可藉由以下之實例而進一步說明，但這些實例中詳述的特定材料及其用量、以及其他條件及細節不應解讀為不當地限制本揭露。
材料
3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material 8906 Silver Fabric Trim(3M Company,St Paul,MN)，其在實例中稱為「銀色織物飾邊」。
3MTM SCOTCHLITETM反射材料C750銀色轉移膜(3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material C750 Silver Transfer Film)(3M Company,St Paul,MN)，其在實例中稱為「銀色轉移膜」。
3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material C790 Carbon Black Stretch Transfer Film(3M Company,St Paul,MN)，其在實例中稱為「黑色轉移膜」。
3MTM SCOTCHLITETM反射材料8710銀色轉移膜(3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material 8710 Silver Transfer Film)(3M Company,St Paul,MN)，其本文稱為「銀色轉移膜2」。
3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material 8986 Fluorescent Red-Orange Flame Resistant Fabric(3M Company,St Paul,MN)，其本文稱為「橘色織物」。
3MTM SCOTCHLITETM Reflective Material 8987 Fluorescent Lime-Yellow Flame Resistant Fabric(3M Company,St Paul,MN)-本文稱為「黃色織物」。
由Carhartt(Dearborn,Michigan)製作之樣式#100501之名為「高能見度2類背心(High-visibility Class 2 vest)」之一市售背心係「H」圖案之一實例，其在實例中稱為「H圖案背心」或「H圖案服裝」。
透射測量
使用一光學分光光度計(UltrascanPro from Hunter Associates Laboratory Reston,VA)測量可見波長及近紅外波長之兩範圍內的光學透射光譜。
回反射係數
使用ASTM E810-03(2013)、在0.20觀察角及50進入角(亦即0.2/50角度)下使用共面幾何之用於回反射片(RA)係數的標準測試方法中所描述之測試準則來測量回反射率。反光單位係以cd/lux/m2記述。
角回反射率測量遵循ANSI/ISEA 107-2010標準。
實例1：非定量人類觀察
採用人類觀察者之日間目視檢查來判定圖17a中之回反射元件組合較圖17b或圖17c中所見之組合的任一者更醒目。
實例2：使用一機器視覺系統之服裝的可偵測性
採用下列照相機系統。可見光彩色照相機系統係FLIR Machine Vision(以前係Point Grey)CHAMELEON®3 5MP彩色照相機(CM3-U3-50S5C-CS)(FLIR Integrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA)，其具有Edmund Optics 25mm C系列固定焦距鏡頭(C Series Fixed Focal Length Lens)(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ)。近紅外光單色照相機系統係FLIR Machine Vision (以前係Point Grey)CHAMELEON®3 5MP彩色照相機(CM3-U3-50S5C-CS)(FLIR Integrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA)，其具有Edmund Optics 25mm C系列固定焦距鏡頭(C Series Fixed Focal Length Lens)(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ)及BN940窄近IR帶通濾鏡(Narrow Near-IR Bandpass Filter)(BN940-25.5)(Midwest Optical Systems,Inc.Palatine,IL)。130mm過驅動環燈(Over Drive Ring Light)940nm IR-來自Smart Vision Lights(Muskegon,MI)之「EZ Mount Ring Light」係與NIR照相機同步，且作為用於NIR單色照相機系統之光源。用於可見光彩色照相機系統之光源係環境照明或汽車車前燈之任一者。
製作四種說明性服裝。比較例2a係具有使用銀色織物飾邊在其上製作之H圖案的萊姆黃色背景背心，如圖18a所見。比較例2b係比較例2a之背心，在其中25.4mm正方形的銀色轉移膜附加成與H圖案相鄰，而與H圖案材料之銀色織物飾邊相距12.7mm的間隙，如圖18b所見。比較例2c係比較例2a之背心，25.4mm正方形的黑色轉移膜1附加成與H圖案相鄰，而與H圖案之銀色織物飾邊相距12.7mm的間隙，如圖18c所見。比較例2d係比較例2a之背心，其中交替的25.4mm正方形的銀色轉移膜及黑色轉移膜兩者附加成與H圖案相鄰，而與H圖案材料之銀色織物飾邊相距12.7mm的間隙，如圖18d所見。在圖18a至圖18d所示之實例中，正方形的大小係25.4mm，且自H圖案至正方形的間隙係17.2mm，具有31.75mm之正方形至正方形的間隙及交替的銀色與黑色正方形。此等實例中所用 之尺寸係基於硬體考量及在一較佳觀察距離處偵測及分析特徵的能力。其他尺寸及組態係可行的。
使用可見光彩色照相機系統(RGB)及近紅外光單色照相機系統(NIR)在日間環境照明條件下於不同距離(例如50、100、150呎)處取得穿戴比較實例2a及2b與實例2c及2d之高能見度服裝的一個體的影像。在100呎處使用可見光彩色照相機系統(RGB)擷取之樣本影像係示於圖18a、圖18b、圖18c、及圖18d。
將服裝影像分割成不同組件(螢光背景材料、銀色H圖案組件、銀色正方形、及/或黑色正方形)。計算來自各種組件之最大、最小、及中間像素值。表1顯示在0-1刻度上分別針對NIR及RGB影像正規化之此資料(其中1係完全飽和)。
來自不同實例在戶外日光條件下的像素強度顯示強度由於材料類型、定向、遮蔽等之廣範圍。用於黑色正方形之RGB像素強度範圍與用於螢光背景之像素強度範圍並未重疊，而用於銀色正方形及銀色H組件之像素強度範圍與用於螢光背景之像素強度範圍並未重 疊。因此，在某些日光條件下，含有銀色反光的服裝區域具有無法與背景強度有所區別的強度，從而限制將反光元件用於物體偵測的能力。相對於具有銀色正方形的服裝，當使用RGB照相機系統成像時，與用於背景材料之像素強度範圍相比，具有黑色正方形的服裝就像素強度範圍而言顯示較少重疊。在類似的照明條件下，黑色反光展現優越對比，並提供相對於背景材料之更強大的對比。
實例3：
實例3a(E3a)係藉由施加0.025m正方形的黑色轉移膜1以及將其等層壓至具有縫於其上之H圖案飾邊銀色織物飾邊之H圖案背心來製備。該等正方形係經定位在一交替圖案中之兩側上而與銀色織物飾邊相距0.013m且在正方形之間隔開0.032m。銀色轉移膜之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在3至4之航線壓力(airline pressure)設定下持續20秒的駐留時間於130 C(265 F)下來完成。
實例3b(E3b)係藉由施加0.025m正方形的銀色轉移膜及黑色轉移膜1以及將其等層壓至具有縫於其上之H圖案飾邊銀色織物飾邊之H圖案背心來製備。該等正方形係經定位在一交替圖案中之兩側上而與銀色織物飾邊相距0.013m且在正方形之間隔開0.032m。銀色轉移膜及黑色轉移膜1之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名 稱「Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在3至4之航線壓力設定下持續15秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。
比較例1(CE3c)係由Carhartt,Dearborn,Michigan製作之樣式#100501之名為「高能見度2類背心」之一市售背心，使用縫至萊姆黃色棉聚酯網狀背心上之3M Scotchlite 8906 Silver Fabric Trim。
比較例2(CE3d)係藉由施加0.025m正方形的銀色轉移膜以及將其等層壓至具有縫於其上之H圖案飾邊銀色織物飾邊之H圖案背心來製備。該等正方形係經定位在一交替圖案中之兩側上而與銀色織物飾邊相距0.013m且在正方形之間隔開0.032m。銀色轉移膜之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在3至4之航線壓力(airline pressure)設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。
比較例3(CE3e)係藉由施加0.025m正方形的銀色轉移膜以及將其等層壓至具有縫於其上之H圖案飾邊銀色織物飾邊之H圖案背心來製備。將Scotch 2510黑色遮蔽膠帶/Ruban/Cinta之正方形及銀色轉移膜之正方形以一交替圖案(亦即帶銀色的回反射材料，之後為黑色膠帶正方形)定位於H圖案背心上(層壓用於銀色轉移膜且黏附用於黑色遮蔽膠帶)，並在正方形之間隔開0.032m。
圖38顯示使用上述NIR系統所擷取之實例3b(頂部面板)及CE3e(底部面板)之背心的影像。如藉由比較兩面板所見，相對於黑色膠帶，黑色回反射膜所提供的回反射性質提供額外的信號及額外的掩蔽抗性(若正方形的一些被穿戴者或其他障礙物阻擋)。
實例4-使用亮覆蓋率判定之光學對比的BRDF測量
使用Radiant Imaging IS-SA Imaging Sphere(Radiant Vision Systems(以前係Radiant Imaging),Redmond,WA,USA)針對各樣本測量兩個複製的光BRDF(雙向反射分布函數)，其中且θ=0°、16°、30°、45°、60°、及75°且Φ=90°。光BRDF對應於使用此儀器所測量的CIE-Y BRDF。此儀器給出用於光源E的CIE-Y值。
針對日間照明在代表實際使用情境的各種不同照度條件下實施分析。分析係聚焦於CIE-Y BRDF，因為Y因素代表相對輝度或一相對亮度位準。
使用IS-SA儀器軟體將CIE-Y BRDF導出至θX-θY空間中之直角坐標內，其中用於導出資料之增量及解析度係設定為1°。須注意儀器的解析度係約1.5°。θX-θY角空間係定義為θX=θ*sin(Φ) θY=θ*cos(Φ)
將BRDF轉換成uX-uY空間，並接著在uX-uY空間中於u<sin(70°)且uY<sin(θ-15°)之區域中取臨限，其中臨限值係0.05、0.10、及0.15反球面度。基於如標準(例如ANSI/ISEA-107(2015)及EN ISO 20471)中所提及之具有用於高能見度安全服裝應用中之一般背景織物之應用來選擇臨限值。舉例而言，用於高能見度服裝中之一般螢光萊姆黃色織物可近似為具有約0.18反球面度之CIE-Y BRDF的朗伯反射器。用於高能見度服裝中之一般螢光橘色織物可近似為具有約0.10反球面度之CIE-Y BRDF的朗伯反射器。因此，0.05、0.10、及0.15反球面度係合理的CIE-Y BRDF截止值。
經取臨限的BRDF影像係用於針對各別回反射材料計算亮覆蓋率。表2至表4給出對兩複製測量取平均的亮覆蓋率值。加權平均亮覆蓋率百分比係藉由使用與θ之餘弦成比例的一加權因素加權亮覆蓋率而得到。加權因素係經正規化以便其等之總和等於一。加權平均亮覆蓋率給出一度量指標，其取樣可如早前所述般發生之廣範圍的照明及觀看幾何。
結果顯示黑色反射器給出最低亮覆蓋率，當與和高能見度服裝併用之一般背景材料併用時，其係所欲的。其他反射器給出高出許多的亮覆蓋率值。相較於一般單獨的銀色材料，來自黑色轉移膜之較低的亮覆蓋率提供明顯較高的對比，且因此提供在一更廣泛多樣的照明條件下之較佳偵測。
實例5角靈敏度之觀察
實例5a(E5a)係藉由下列來製備：切割0.025m正方形的3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film(3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film)、3M Scotchlite 8965白色織物(3M Scotchlite 8965 White Fabric)、及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4，並將其等層壓或黏附至棉織造織物。正方形係經定位於一網格中且在X及Y方向上於正方形之間具有0.05m之間隔，且係以一平行圖案定位以跨網格創建垂直行。3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4之層壓係使用轉移壓機(例如可以 商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。3M Scotchlite 8965白色織物之黏附係使用可購自St Paul,MN的3M Company之ScotchTM Essentials Wardrobe Tape來完成。參見圖19。
實例5b(E5b)係藉由下列來製備：切割0.025m正方形的3M Scotchlite 8725銀色轉移膜、3M Scotchlite 8965白色織物、及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4，並將其等層壓或黏附至棉織造織物。正方形係以一ABC交替圖案定位於一網格中，且在X及Y方向上於正方形之間具有0.05m之間隔，以跨網格創建對角列。3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。3M Scotchlite 8965白色織物之黏附係使用可購自St Paul,MN的3M Company之ScotchTM Essentials Wardrobe Tape來完成。參見圖20。
實例5c(E5c)係如實例1以行製備，但正方形係隔開0.075m。參見圖21。
實例5e(E5e)係如實例1以行製備，但正方形係隔開0.1m。參見圖23。
實例5f(E5f)係如實例2以對角列製備，但正方形係隔開0.1m。參見圖24。
實例5g(E5g)係藉由下列來製備：切割0.013m正方形的3M Scotchlite 8725銀色轉移膜、3M Scotchlite 8965白色織物、及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4，並將其等層壓或黏附至棉織造織物。正方形係經定位於一網格中且在X及Y方向上於正方形之間具有0.025m之間隔，且係以一平行圖案定位以跨網格創建垂直行。3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。3M Scotchlite 8965白色織物之黏附係使用可購自St Paul,MN的3M Company之ScotchTM Essentials Wardrobe Tape來完成。參見圖25。
實例5h(E5h)係藉由下列來製備：切割0.013m正方形的3M Scotchlite 8725銀色轉移膜(3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film)、3M Scotchlite 8965白色織物(3M Scotchlite 8965 White Fabric)、及SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4，並將其等層壓或黏附至棉織造織物。正方形係以一ABC交替圖案定位於一網格中，且在X及Y方向上於正方形之間具有0.025m之間隔，以跨網格創建對角列。3M Scotchlite 8725 Silver Transfer Film及SRI料號：RC- C725-30.0CM-8001-CP4之層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。3M Scotchlite 8965白色織物之黏附係使用可購自St Paul,MN的3M Company之ScotchTM Essentials Wardrobe Tape來完成。參見圖26。
實例5i(E5i)係如實例7以行製備，但正方形係隔開0.038m。參見圖27。
實例5j(E5j)係如實例8以對角列製備，但正方形係隔開0.038m。參見圖28。
實例5k(E5k)係如實例7以行製備，但正方形係隔開0.05m。參見圖29。
實例5l(E5l)係如實例8以對角列製備，但正方形係隔開0.05m。參見圖30。
比較例5m(C5m)係藉由切割0.025m正方形的3M Scotchlite 8725銀色轉移膜及將其等層壓至織造棉織物來製備。正方形係經定位於一網格中，且在X及Y方向上於正方形之間具有0.05m之間隔。層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。參見圖31。
比較例5n(C5n)係藉由切割0.025m正方形的3M Scotchlite 8965白色織物及將其等黏附至織造棉織物來製備。正方形係經定位於一網格中，且在X及Y方向上於正方形之間具有0.05m之間隔。黏附係使用可購自St Paul,MN的3M Company之ScotchTM Essentials Wardrobe Tape來完成。參見圖32。
比較例5o(C5o)係藉由切割一0.1m正方形的3M Scotchlite 8725銀色轉移膜及將其層壓至織造棉織物來製備。層壓係使用轉移壓機(例如可以商品名稱「Stahls’ Hotronix熱轉移壓機STX20(Stahls’ Hotronix Thermal Transfer Press STX20)」購自Stahls’ Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania者)在4航線壓力設定下持續20秒的駐留時間於177 C(350 F)下來完成。參見圖33。
此測試係以具有Nikon 105mm鏡頭之Nikon D7000 16.2百萬像素Digital SLR照相機(Nikon,Tokyo,JAPAN)、使用大約15mph速度駕駛的2015 Toyota Highlander XLE之近光車前燈來執行，該照相機係附接至一三腳架並放置於中央儀表板上方且與駕駛員的頭部成一直線。兩個(2)觀察者坐在車子的後座且一個駕駛員搜集外觀資料，連同使用照相機所紀錄之照片及視訊。實例5a至5l係安裝於發泡體1.2×2.4m核心或管0.22m直徑上，且係以比較實例5m至5o之至少一者進行測試。樣本繞垂直軸接著繞水平軸旋轉大約+/-90的角度。車子在610m與3m之間每隔76m停止，以藉由符號及照片文件來評估樣本。
表5描述不同觀看距離處之樣本及外觀。圖例：S-銀色、B-黑色、W-白色、C-行、D-對角線、So-實心、M-單色。
表6指示顯示全反射及2偏角之正面亮度，演示反光率如何隨著不同材料的觀看角而改變。如表6所示，由於材料之不同偏角反光性質，不同角度創造不同外觀。在所有材料於其中均反射良好之正面角度處看到完整陣列，而在自正面更向側邊遠離的角度(偏角)處，具有低偏角反光率之材料反射不多，因此此等列或行傾向於消失。表6顯示SRI料號：RC-C725-30.0CM-8001-CP4之非常低的偏角反光率。
圖34及圖35顯示正面，且圖36及圖37顯示此等列實質上在偏角處消失。圖34顯示針對經修改之「偏航角」實驗之經定向為靠近「正面」進入角定向之面板的一影像。自面板至源/照相機的距離大約152m。圖35顯示來自圖34之測試面板的一放大影像，其識別0.025×0.025m回反射元件。在此定向下(面板的表面法線大約與照明源/偵測器光平行)，全部的回反射元件均係可見的。圖36顯示相對於觀看方向經定向於大約30度之一「偏航角」定向處之測試面板的一影像。在此等條件下，銀色回反射元件仍係可見的，但黑色回反射元件明顯較不可見。圖37顯示來自圖36之測試面板的一放大影像，其識別0.025×0.025m回反射元件。在此等條件下，銀色回反射元件仍係可見的，但黑色回反射元件明顯較不可見。
開/關閃動隨此等網格圖案發生。在環形圖案(例如靶心)的情況下，由於相鄰材料變得更為黯淡，較亮材料的過發光導致較亮材料呈現為擴大及縮小(或脈衝)。藉由配置形狀所創造的其他動態變化效應可包括消失效應、擴大/放大效應、其他動作的光幻視等。
實施例
本文所揭示者係光學物品，其包含複數個資料豐富回反射元件之一空間界定配置，其中該複數個回反射元件包含當在一紫外光譜、一可見光譜、一近紅外光譜、或其一組合內觀察時具有至少兩種不同回反射性質及相對於一背景基材之至少兩種不同光學對比之回反射元件。
亦揭示者係根據先前實施例之物品，其中該等回反射元件在該近紅外區域中具有相對於該背景基材之至少兩種不同光學對比。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差係藉由具有小於50百分比之加權平均亮覆蓋率之0.05的一亮覆蓋率來描述。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.05亮覆蓋率，其具有小於25百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.05亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於25百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於20百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學對比之差具有一0.15亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該等回反射元 件在0.2°/5°之一觀察角/進入角處的回反射率係數係大於50cd/lux-m2、大於100cd/lux-m2、或大於200cd/lux-m2。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，該光學物品包含高能見度安全服飾。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該資料豐富的複數個回反射元件係以一重複空間界定配置組態，使得即使在該等回反射元件的部分被掩蔽時資訊為可解譯。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學物品係一可變形光學物品。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該變形係一收縮或一膨脹之至少一者。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該變形導致該等回反射元件之至少兩者之間的一間距變化。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該變形係可逆的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同回反射強度值。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中至少兩種不同回反射性質係在以不同觀看角觀看時之至少兩種不同回反射強度值。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，該回反射性質回應於狀態之一變化而改變。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該條件的變化係熱、濕氣、機械變形、或輻射之一變化之至少一者。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該等回反射元件係經個別定大小且彼此分隔，使得各個別回反射元件在距離該光學物品之所欲距離處係可解析的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該空間界定配置包含幾何配置，其中該等回反射元件係經定位為與其等之相鄰的回反射元件相距一距離，且其中該等回 反射元件在該空間界定配置內自一元件至另一元件具有一週期性。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該週期性係一規則週期性。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該週期性係一不規則週期性。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該空間界定配置係旋轉不敏感的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中每一空間界定配置所需要之幾何配置之一數目取決於一所需的配適品質。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該等回反射元件係經定位為與其等之最接近的相鄰回反射元件相距達一特徵距離。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該等回反射元件具有大小對至相鄰回反射元件的距離之一特徵比，該特徵比不會隨著觀看角而改變。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其進一步包含一印刷層，其係設置於該等回反射元件之至少一部分的外部表面上。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該等回反射性質在該紅外光譜中係可偵測的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該至少兩個回反射元件係不連續的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該複數個回反射元件係不連續的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之物品，其中該光學物品係設置於一基材上，該基材選自基礎設施、可穿戴物、及車輛之至少一者。
亦揭示者係織物，該等織物包含根據先前實施例中任一者之物品。
亦揭示者係系統，該等系統包含a)根據先前實施例中任一者之物品；b)一光學系統；及c)一推理機，其用於解譯及分類該複數個回反射元件，其中該光學系統將資料饋送至該推理機。
亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，其中該物品係設置於基礎設施、目標物、可穿戴物、及車輛之至少一者上。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，該光學系統係一車輛的部件，且進一步地，其中該車輛使用該資訊作為至一自動駕駛模組之一輸入。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，其中該車輛使用該資訊以向駕駛員提供人類語言回饋。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，其中該車輛使用該資訊以向駕駛員提供觸覺、聽覺、或視覺回饋之至少一者。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，該資料豐富的複數個回反射元件在該紅外光譜中係可見的。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，關於該資料豐富的複數個回反射物品的該資訊包含下列之至少一者：預期之道路工人、預期之行人、預期之建築工人、預期之學生、預期之災難應變人員。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，其中該推理機係經本地儲存為該光學系統之一組件。亦揭示者係根據先前實施例中任一者之系統，該光學系統使用一無線通訊協定與該推理機通訊。
因此，揭示了光學物品以及與光學物品交互作用之系統之實施例。上述實施方案及其他實施方案係在下文的申請專利範圍範疇內。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解本揭露可以有別於所揭 示者之實施例實行。本文所揭示之實施例僅為說明性目的而非限制性。

Claims (43)

  1. 一種光學物品，其包含複數個資料豐富(data rich)的回反射元件之一空間界定配置，其中該複數個回反射元件包含當在一紫外光譜、一可見光譜、一近紅外光譜、或其一組合內觀察時具有至少兩種不同回反射性質及相對於一背景基材之至少兩種不同光學對比之回反射元件。
  2. 如請求項1之物品，其中該等回反射元件在該近紅外光區域中具有相對於該背景基材之至少兩種不同光學對比。
  3. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差係藉由0.05的一亮覆蓋率來描述，其具有小於50百分比之加權平均亮覆蓋率。
  4. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.05亮覆蓋率，其具有小於25百分比之加權平均亮覆蓋率。
  5. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.05亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。
  6. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於25百分比之加權平均亮覆蓋率。
  7. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於20百分比之加權平均亮覆蓋率。
  8. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.10亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。
  9. 如請求項2中任一項之物品，其中光學對比之差具有一0.15亮覆蓋率，其具有小於15百分比之加權平均亮覆蓋率。
  10. 如請求項1中任一項之物品，其中該等回反射元件在0.2°/5°之一觀察 角/進入角處的回反射率係數係大於50cd/lux-m2、大於100cd/lux-m2、或大於200cd/lux-m2。
  11. 如請求項1中任一項之物品，其中該光學物品包含高能見度安全服飾。
  12. 如請求項1中任一項之物品，其中該資料豐富的複數個回反射元件係以一重複空間界定配置組態，使得即使在該等回反射元件的部分被掩蔽時資訊仍為可解譯。
  13. 如請求項1中任一項之物品，其中該光學物品係一可變形光學物品。
  14. 如請求項1中任一項之物品，其中該變形係一收縮或一膨脹之至少一者。
  15. 如請求項14之物品，其中該變形導致該等回反射元件之至少兩者之間的一間距變化。
  16. 如請求項14之物品，其中該變形係可逆的。
  17. 如請求項1中任一項之物品，其中至少兩種不同回反射性質係至少兩種不同回反射強度值。
  18. 如請求項1中任一項之物品，其中至少兩種不同回反射性質係在以不同觀看角觀看時之至少兩種不同回反射強度值。
  19. 如請求項1中任一項之物品，其中該回反射性質係回應於條件之一變化而改變。
  20. 如請求項19之物品，其中該條件的變化係熱、濕氣、機械變形、或輻射之一變化之至少一者。
  21. 如請求項1中任一項之物品，其中該等回反射元件係經個別定大小且彼此分隔，使得各個別回反射元件在與該光學物品相距所欲距離處係可解析的。
  22. 如請求項1中任一項之物品，其中該空間界定配置包含幾何配置，在該幾何配置中，該等回反射元件係經定位為與其等之相鄰的回反射元件相距一距離，且其中該等回反射元件在該空間界定配置內自一元件至另一元件具有一週期性。
  23. 如請求項22之物品，其中該週期性係一規則週期性。
  24. 如請求項22之物品，其中該週期性係一不規則週期性。
  25. 如請求項1中任一項之物品，其中該空間界定配置係旋轉不敏感的。
  26. 如請求項25之物品，其中每一空間界定配置所需要之幾何配置之一數目取決於一所需的配適品質。
  27. 如請求項25之物品，其中該等回反射元件係經定位為與其等之最接近的相鄰回反射元件相距達一特徵距離。
  28. 如請求項27之物品，其中該等回反射元件具有大小對至相鄰回反射元件的距離之一特徵比，該特徵比不會隨著觀看角而改變。
  29. 如請求項1中任一項之物品，其進一步包含一印刷層，該印刷層係設置於該等回反射元件之至少一部分的外部表面上。
  30. 如請求項1中任一項之物品，其中該等回反射性質在該紅外光譜中係可偵測的。
  31. 如請求項1至30中任一項之物品，其中該至少兩個回反射元件係不連續的。
  32. 如請求項1中任一項之物品，其中該複數個回反射元件係不連續的。
  33. 如請求項1中任一項之物品，其中該光學物品係設置於一基材上，該基材選自基礎設施、可穿戴物、及車輛之至少一者。
  34. 一種包含如請求項1至31中任一項之物品之織物。
  35. 一種系統，其包含： a)一如請求項1至33中任一項之物品；b)一光學系統；及c)一推理機，其用於解譯及分類該複數個回反射元件，其中該光學系統將資料饋送至該推理機。
  36. 如請求項35之系統，其中該物品係設置於基礎設施、目標物、可穿戴物、及車輛之至少一者上。
  37. 如請求項35之系統，其中該光學系統係一車輛的部件，且進一步地，其中該車輛使用該資訊作為至一自動駕駛模組之一輸入。
  38. 如請求項37之系統，其中該車輛使用該資訊以向駕駛員提供人類語言回饋。
  39. 如請求項37之系統，其中該車輛使用該資訊以向駕駛員提供觸覺、聽覺、或視覺回饋之至少一者。
  40. 如請求項35之系統，其中該資料豐富的複數個回反射元件在該紅外光譜中係可見的。
  41. 如請求項33之系統，其中關於該資料豐富的複數個回反射物品的該資訊包含下列之至少一者：預期之道路工人、預期之行人、預期之建築工人、預期之學生、預期之災難應變人員(emergency responder worker)。
  42. 如請求項35之系統，其中該推理機係經本地儲存為該光學系統之一組件。
  43. 如請求項35之系統，其中該光學系統使用一無線通訊協定與該推理機通訊。
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