用于检测物体中的异常的系统和方法与流程

1.一般而言，本主题公开内容的实例涉及用于检测诸如窗户等的物体中的异常，诸如裂缝、划痕、刻痕、碎屑、凹槽、切口等的系统和方法。


背景技术：

2.窗户、挡风玻璃和其他透明或半透明物体可能容易出现异常。例如，异物可能会撞击这些物体，从而导致形成诸如裂缝、划痕、刻痕、碎屑、凹坑、凿痕、凹槽、断片(divot)等异常。然而，这种异常可能不容易被个体看到。
3.各种交通工具包括窗户。例如，商用航空器包括含有许多窗户的机身。通常，诸如机械师或检查员等人员使用升降机目视检查窗户是否有划痕。可以理解，这样的过程是耗时且费力的。此外，窗户内的划痕和裂缝会损害窗户的完整性，并且肉眼难以看到。


技术实现要素：

4.需要一种用于检测诸如透明或半透明结构(例如，可以是交通工具的一部分的窗户、挡风玻璃等)的物体中的异常的系统和方法。进一步地，需要一种允许个体容易地鉴定这种物体中的异常的系统和方法。
5.考虑到这些需求，本主题公开内容的某些实例提供了一种用于检测物体(例如，透明物体，诸如窗户)的异常的系统。该系统包括配置为发射光的光源、具有纹理表面的光传输元件、以及配置为设置在光传输元件和物体之间的光学耦合剂。由光源发射的光的至少一部分配置为穿过纹理表面进入光传输元件并穿过光学耦合剂进入物体。至少一部分进入物体的光在物体内进行内反射并照射到异常上以提供指示异常位置的照明。
6.作为实例，物体是交通工具的窗户。
7.在至少一个实例中，纹理表面形成在光传输元件的第一表面上。第一表面与光滑的第二表面相对。第一表面位于光源与第二表面之间。纹理表面包括多个差异(variance)。第二个表面没有差异。
8.在至少一个实例中，光学耦合剂包括水。
9.在至少一个实例中，光源配置为以锐角将光发射到光传输元件上。
10.在至少一个实例中，成像装置被配置为在光源将光发射到光传输元件上时获取物体的一个或多个图像。
11.在至少一个实例中，耦合剂施加器配置为在光传输元件和物体之间施加光学耦合剂。
12.在至少一个实例中，控制单元与光源(以及任选地其他部件)通信。控制单元配置为控制光源(以及任选地其他部件)的操作。
13.在至少一个实例中，系统进一步包括支撑框架。光源与光传输元件联接至支撑框架。作为进一步的实例，该系统还包括具有多个轮子的底座。底座联接至支撑框架。
14.在至少一个实例中，旋转器联接到支撑框架。旋转器配置为在不同取向之间旋转
系统。
15.在至少一个实例中，手柄联接到支撑框架。
16.在至少一个实例中，无人驾驶飞行器(uav)联接到支撑框架。
17.在至少一个实例中，一个或多个铰接臂联接到支撑框架。在至少一个进一步的实例中，移动底座联接到一个或多个铰接臂。
18.在至少一个实例中，耦合剂分配器配置为在光传输元件和物体之间施加光学耦合剂。在进一步的实例中，耦合剂分配器包括外环，该外环具有与内部流体通道流体连通的流体出口。
19.本主题公开内容的某些实例提供了一种用于检测物体的异常的方法。该方法包括在光传输元件和物体之间设置光学耦合剂；从光源将光发射到光传输元件的纹理表面上；使光源发射的光的至少一部分穿过纹理表面进入光传输元件；使至少一部分的光穿过光学耦合剂进入物体；将至少一部分进入物体的光在物体内进行内反射；将在物体内进行内反射的至少一部分的光照射到异常上；以及响应所述照射而对异常的位置进行照明。
附图说明
20.图1示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的图。
21.图2示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的图。
22.图3示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的图。
23.图4示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的图。
24.图5示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的图。
25.图6示出了根据本主题公开内容的实例的检测物体中的异常的方法的流程图。
26.图7示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的侧视图。
27.图8示出了图7的系统的端视图。
28.图9示出了图7的系统的俯视图。
29.图10示出了根据本主题公开内容的实例的围绕光传输元件设置的耦合剂分配器的侧视图。
30.图11示出了围绕图10的光传输元件设置的耦合剂分配器的俯视图。
31.图12示出了围绕图10的光传输元件设置的耦合剂分配器的仰视图。
32.图13示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的侧视图。
33.图14示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的侧视图。
34.图15示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的侧视图。
35.图16示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统的侧视图。
36.图17示出了根据本主题公开内容的实例的航空器的透视前视图。
37.图18示出了根据本主题公开内容的实例的机身内的窗户的侧视图。
38.图19示出了根据本主题公开内容的实例的鉴定物体的异常的方法的流程图。
具体实施方式
39.当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及以下的某些实例的详细描述。如本文所使用，以单数形式列举并且以单词“一(a)”或“一个(an)”为前导的元件或步骤应理解为不一定排除元件或步骤的复数形式。进一步地，对“一个实例”的引用不旨在被解释为排除也包含所列举特征的附加实例的存在。此外，除非明确相反地说明，“包括(comprising)”或“具有(having)”一个或多个具有特定条件的要素的实例可以包括不具有该条件的附加要素。
40.本主题公开内容的实例提供了一种用于检测物体(诸如透明或半透明物体)中的异常的系统和方法。该系统和方法使用透明或半透明面板(例如，窗户)中的全内反射照明来突出显示异常。光源和中间光传输元件用于将光以一定角度范围注入物体，从而利用从物体的暴露表面(与边缘相反)进入物体的光在目标物体中建立全内反射条件。例如，当在目标物体中发生全内反射时，物体内的异常会被内部光突出显示，并且可以很容易地被个体看到和/或使用图像处理自动检测到。本主题公开内容的实例允许快速且容易地检测物体内的异常。
41.图1示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常102的系统100的图。物体104可以是透明或半透明的面板，诸如窗户、挡风玻璃、桌面和/或类似物。物体104可以由玻璃、塑料和/或类似物形成。在至少一个实例中，物体104是交通工具的窗户，诸如航空器的机身中的窗户。物体104包括外围边缘106，诸如可以固定在框架内。因此，来自外部光源的光可能无法穿过外围边缘106进入物体104，因为框架阻挡了光进入。物体104包括第一暴露表面108和通过外围边缘106和/或内部结构连接到第一暴露表面108的第二暴露表面110。第一暴露表面108与第二暴露表面110相对。第一暴露表面108可以是外部暴露表面，并且第二暴露表面110可以是内部暴露表面，反之亦然。
42.应当理解，物体104在图1中未按比例显示。相反，出于说明目的，物体104的厚度被显示得更大。
43.系统100包括光源112、光传输元件114和光学耦合剂116。光源112包括一个或多个配置为发射光120的发光元件118。例如，光源112可以是具有一个或多个配置为发射光120的灯泡、发光二极管(led)和/或类似物的灯。
44.光传输元件114由光学传输材料形成。例如，光传输元件114由透明玻璃、塑料或类似物形成。作为进一步的实例，光传输元件114由透明丙烯酸形成。在至少一个实例中，光传输元件114具有与物体104相同或相似的折射率。在至少一个实例中，光传输元件114由与物体104相同或相似的材料形成。
45.光传输元件114包括与第二表面124相对的第一表面122。第一表面122靠近光源112，并且第二表面124靠近物体104。如所显示，第一表面122位于光源112和第二表面124之间。相反地，第二表面124位于物体104和第一表面122之间。
46.第一表面122是有纹理的(textured)。因此，第一表面122是纹理表面126。在至少一个实例中，第一表面122不是完全有纹理的。例如，纹理表面126可以形成在小于第一表面126的整体上。纹理表面126可以形成在第一表面122的整体或小于第一表面122的整体上。
纹理表面126可以是为粗糙的、磨损的、磨砂的、蚀刻的、机加工的和/或其他这种表面的非光滑表面。纹理表面126包括多个差异128(诸如，凹槽、通道、断片和/或类似物，其可以通过应用钢丝刷、锉刀、砂纸、钢丝绒和/或其他表面制备部件来形成，诸如激光或化学蚀刻装置)。差异128提供光120可以进入光传输元件114的区域。
47.在至少一个实例中，差异128可以是或另外包括不规则的特征。在一些实例中，差异128可以是或另外包括规则的特征图案。
48.第二表面124没有纹理。相反，第二表面124是光滑的。第二表面124可以没有差异。
49.光学耦合剂116是光传输流体。例如，光学耦合剂116是水。在一些实例中，光学耦合剂116是透明凝胶。光学耦合剂116可以通过耦合剂施加器施加到物体104的第一暴露表面108，该耦合剂施加器可以是或另外包括瓶子、储液器、泵和/或类似物。在至少一个实例中，个体可以将光学耦合剂116施加到第一暴露表面108，无论是否来自专用的耦合剂施用施加器。
50.如所显示，光学耦合剂116设置在物体104的第一暴露表面108和光传输元件114的第二表面124之间。光学耦合剂116直接接触物体104的第一暴露表面108和光传输元件114的第二表面124。因此，光学耦合剂116夹在光传输元件114和物体104之间。光学耦合剂116为光在物体104和光传输元件114之间行进提供不间断的路径(例如，没有气隙)。光学耦合剂116在光传输元件114和物体104之间提供光滑且均匀的界面，从而补偿光传输元件114和物体104之间可能存在的表面曲率偏差或差异。因此，光学耦合剂116在光传输元件114和物体104之间提供一致且均匀的光路。
51.光源112配置为以相对于光传输元件114的第一表面122的平面(和/或物体104的第一暴露表面108的平面)的锐角θ发射光120。也就是说，光120的每条光线121(相对于光源112的中心瞄准轴)以锐角θ照射在第一表面122上。作为实例，锐角θ可以在15-60度之间。作为进一步的实例，锐角θ可以在40-50度之间。在一些实例中，锐角θ可以在20-45度之间。通过实验已经发现，20-45度之间的锐角θ允许许多光线121进入光传输元件114，经由光学耦合剂116进入物体104，并且其中一些光线在物体104内进行内反射。可选地，锐角可以小于15度，或大于60度。
52.在操作中，光源112将具有多条光线121的光120发射到光传输元件114(以及任选地，物体的第一暴露表面108)上。纹理表面126中的差异128允许至少一些光线121进入光传输元件114(而不是从第一暴露表面108反射掉)。进入光传输元件114的光线121穿过第二表面124并进入紧靠第二表面124的光学耦合剂116。光学耦合剂116为光线121提供路径以进入物体108的第一暴露表面并进入物体104。由于光源112以锐角θ发射许多光线121，这些光线121穿过纹理表面126(例如，经由差异)进入光传输元件114，所以至少一些光线121穿过光传输元件114并以处于或大于物体104内的内反射所需的临界角穿过光学耦合剂116进入物体104。某些(例如，少于所有的)光线121'在物体104内进行内反射直到照射到异常102上。因为异常在物体内提供了不规则表面，所以光线(一条或多条)121'穿过异常102从物体104穿出，从而提供诸如由个体、照相机和/或类似物容易看见的照明130。以这种方式，系统100允许对异常102进行快速、简单和现成的检测。
53.如本文所述，系统100包括具有纹理表面126的光传输元件114。光学耦合剂116设置在光传输元件114和物体104之间。光源112发射光120(其包括光线121)到纹理表面126
上，其允许光线121进入光传输元件114，随后穿过光学耦合剂116进入物体104。至少一些光线121以处于或大于内反射所需的临界角度进入物体104。在物体104内进行内反射的至少一些光线121照射在异常102上，从而提供容易鉴定异常102的照明130。
54.在至少一个实例中，用于检测物体104(诸如物体104上和/或物体104内)的异常102的系统100包括光源112，其配置为发射光120(其包括光线121)。光传输元件114包括纹理表面126。光学耦合剂116配置为设置在光传输元件114和物体104之间。由光源112发射的光120的至少一部分配置为穿过纹理表面126进入光传输元件114并穿过光学耦合剂116进入物体104。进入物体104的光120的至少一部分在物体104内进行内反射并照射在异常102上以提供指示异常102的位置的照明130。
55.图2示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的图。参考图1和2，在至少一个实例中，系统100还包括成像装置140，该成像装置140配置为在光源112将光120发射到光传输元件114上时获取物体104的图像。例如，成像装置140可以是照相机或摄像机。任选地，系统100可以不包括成像装置140。
56.在至少一个实例中，系统100还包括耦合剂施加器142，其配置为将光学耦合剂116施加到物体104上。例如，耦合剂施加器142配置为在光传输元件114和物体104之间施加光学耦合剂116。在至少一个实例中，耦合剂施加器142包括流体保持容器(诸如瓶子、储液器或类似物)、泵、致动器和/或类似物中的一个或多个。任选地，系统100可以不包括耦合剂施加器142。
57.在至少一个实例中，系统100还包括控制单元144，其配置为控制系统100的操作。控制单元144诸如通过一个或多个有线或无线连接与光源112通信，并且配置为控制光源112的操作。控制单元144还可以诸如通过一个或多个有线或无线连接与成像装置140通信，并且配置为控制成像装置140的操作并从其接收图像数据。控制单元144还可以与耦合剂施加器142通信，并且配置为控制耦合剂施加器142的操作。任选地，系统100可以不包括控制单元144。
58.如本文所用，术语“控制单元”、“中央处理单元”、“cpu”、“计算机”等可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微控制器、精简指令集计算机(risc)、专用集成电路(asic)、逻辑电路和包括能够执行本文所述功能的硬件、软件或其组合的任何其他电路或处理器的系统。这仅是示例性的，因此不旨在以任何方式限制这些术语的定义和/或含义。例如，控制单元144可以是或包括如本文所述配置为控制操作的一个或多个处理器。
59.控制单元144配置为执行存储在一个或多个数据存储单元或元件(诸如一个或多个存储器)中的指令集，以便处理数据。例如，控制单元144可以包括或联接到一个或多个存储器。数据存储单元还可以根据期望或需要存储数据或其他信息。数据存储单元可以是信息源或处理机器内的物理存储器元件的形式。
60.该指令集可以包括指示控制单元144作为处理机器进行特定操作(诸如在本文所述主题的各种实例的方法和过程)的各种命令。该指令集可以是软件程序的形式。软件可以是诸如系统软件或应用软件等的多种形式。进一步地，软件可以是单独程序的集合、较大程序内的程序子集或程序的一部分的形式。该软件还可以包括面向对象编程形式的模块化编程。处理机器对输入数据的处理可以是响应于用户命令，或响应于先前处理的结果，或响应
于另一个处理机器作出的请求。
61.本文实例的图可以示出一个或多个控制或处理单元，诸如控制单元144。应当理解，处理或控制单元可以表示可以实现为具有执行本文所述操作的相关指令(例如，存储在有形和非暂时性计算机可读存储介质诸如计算机硬盘驱动器、rom、ram等上的软件)的硬件的电路、电子线路或其部分。硬件可以包括硬接线的状态机电路以执行本文所述的功能。任选地，硬件可以包括电子电路，该电子电路包括和/或连接到一个或多个基于逻辑的装置，诸如微处理器、处理器、控制器等。任选地，控制单元144可以表示处理电路，诸如现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、微处理器(一个或多个)等中的一个或多个。各种实例中的电路可以配置为执行一个或多个算法以进行本文所述的功能。一个或多个算法可以包括本文所公开的实例的方面，无论其是否在流程图或方法中明确鉴定。
62.如本文所用，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在数据存储单元(例如，一个或多个存储器)中以供计算机执行的任何计算机程序，其包括ram存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器和非易失性ram(nvram)存储器。上述数据存储单元类型仅是示例性的，因此不限于可用于存储计算机程序的存储器类型。
63.图3示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的图。在该实例中，系统100包括含有一根或多根直立梁162的支撑框架160，并且横梁164固定到一根或多根直立梁162。支撑框架160可以设置在物体104上。
64.支撑框架160的尺寸、形状和配置可以与所显示的不同。例如，支撑框架160可以包括比所显示的更多的直立梁162和横梁164。梁162和164的取向可以与所显示的不同。
65.成像装置140固定到横梁164的一部分。光源112安装到直立梁(一个或多个)162的一部分。耦合剂施加器142包括储存光学耦合剂116的流体储液器166，以及配置为通过流体输送管线170(诸如一个或多个管、导管等)将光学耦合剂116输出到物体104上(以及在物体104和光传输元件114之间)的泵168。参考图1-3，在至少一个实例中，控制单元144配置为控制光源112、成像装置140和耦合剂施加器142。
66.系统100还可以包括固定到光传输元件114并且可移动地联接直立梁(一个或多个)162的可移动臂174。可移动臂174配置为被操作以将光传输元件114移动到期望位置。在至少一个实例中，可移动臂174可操作地联接到可由控制单元144控制的马达或其他这种致动器。
67.图4示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的图。在该实例中，系统100包括具有配置为在物体104之上滚动的多个轮子182的底座180。支撑框架160固定到底座180。一个或多个轮子182可以被诸如通过马达提供动力，并且由控制单元144(如图2所示)控制。因此，系统100可以是配置为在物体104之上行进的履带式交通工具的一部分。在至少一个实例中，例如，光传输元件114可以联接到顺应镜(compliant mirror)支撑机构184，该顺应镜支撑机构184可包括弹簧加载的平行四边形连杆。
68.图5示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的图。如所显示，外部定位系统190可用于将物体的图像与局部坐标系配准(register)。外部定位系统190包括成像装置191(诸如照相机、电磁跟踪系统等)，以及任选地激光测量装置。成像装置191配置为对设置在例如保持成像装置140、光源112和光传输元件114的支撑框架193上的多个基准点192进行成像。由成像装置191成像的基准点192用于相对于由成像装置
140获取的图像定位各种部件，诸如支撑框架193。由外部定位系统190获得的信息可以与根据图像区别检测确定的异常的像素坐标的图像测量相结合，以在指定的坐标系中生成异常的位置数据。任选地，可以不使用外部定位系统190。
69.图6示出了根据本主题公开内容的实例的检测物体中的异常的方法的流程图。参考图1-6，在200处，系统100被放置在目标表面诸如物体104(例如，窗户)上。在202处，将光学耦合剂116施加在光传输元件114的底表面上。在204处，放置光传输元件114，其中光学耦合剂116侧目标表面上。即，光学耦合剂116设置在光传输元件114和物体104之间并与其接触。任选地，在206处，环境光可以被屏蔽，诸如经由不透明的罩、盖等。在208处，光源112被激活以对光传输元件114进行照明。
70.在210处，成像装置140被操作以获取物体104的一个或多个图像。在212处，控制单元144使用与图像(一个或多个)相关的图像处理技术(诸如区别检测方法)来发现潜在的异常，并鉴定图像(一个或多个)中这种异常的位置。在214处，控制单元144然后可以记录这种异常，诸如在存储器中。
71.任选地，在216处，控制单元144可以确定外部定位系统是否是可用的。如果否，该方法行进到218以确定是否存在更多的检查区域进行评估。如果是，则该方法在220继续，在该处移动系统100，然后该方法返回到200。如果否，则该方法结束。
72.然而，如果在216处，外部定位系统是可用的，则方法行进到222，在该处控制单元144确定物体104的坐标系中的感兴趣区域的位置数据。然后，在224处，控制单元144记录位置数据，用于维护记录，并且该方法行进到218。
73.图7示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的侧视图。图8示出了图7的系统100的端视图。图9示出了图7的系统100的俯视图。参考图7-9，物体104可以是固定在框架105内的窗户，诸如航空器机身的一部分。
74.系统100包括含有直立梁162的支撑框架160，并且横梁164固定到直立梁162。诸如弹性脚或滚轮的接触部件300朝向目标表面延伸。接触部件300邻接框架105。耦合剂分配器302可以固定在光传输元件114的外围周围。耦合剂分配器302与耦合剂施加器142流体连通，诸如经由与泵306连通的流体导管304。
75.光传输元件114联接到铰接臂308，该铰接臂308又可操作地联接到马达310。控制单元144(在图2中显示)配置为根据需要操作马达310以经由铰接臂308移动光传输元件114。
76.旋转器320可以可操作地联接到支撑框架160。旋转器320包括可旋转接头322，该可旋转接头322可操作地联接到致动器324，该致动器324配置为使系统100围绕轴线326旋转。
77.在操作中，当系统100处于第一取向时，成像装置140获取物体104的一个或多个图像，如图9所显示。因为光传输元件114可以阻挡物体104的部分被成像，所以旋转器320配置为将系统100旋转到不同于第一取向的第二取向。例如，旋转器320使系统100围绕轴线326旋转180度以确保光传输元件114从其先前位置移动。成像装置140然后拍摄物体104的另一个图像以确保先前可能已经被光传输元件114覆盖的区域被暴露。然后可以由控制单元144(如图2所显示)分析第一图像(一个或多个)和第二图像(一个或多个)以确定任何异常的位置。
78.在至少一个实例中，控制单元144配置为从成像装置140接收图像数据，并处理图像数据以检测物体104的外框架或外围。因此，控制单元144可以利用图像处理以确定物体104的位置。
79.图10示出了根据本主题公开内容的实例的设置在光传输元件114周围的耦合剂分配器302的侧视图。图11示出了设置在图10的光传输元件114周围的耦合剂分配器302的俯视图。图12示出了设置在图10的光传输元件114周围的耦合剂分配器302的仰视图。参考图7-12，在至少一个实例中，耦合剂分配器302是限定了与流体导管304流体连通的内部流体通道309的外环303。流体出口330形成在外环303的底表面中。流体出口330与内部流体通道309流体连通。光学耦合剂116经由流体出口330沉积在耦合剂分配器302之外。
80.耦合剂分配器302可以是圆形、椭圆形等。任选地，耦合剂分配器302的尺寸和形状可以与所显示的不同。例如，耦合剂分配器302可以是矩形、正方形、三角形、不规则形状等。
81.图13示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的侧视图。在该实例中，系统100包括固定到支撑框架160的手柄400。手柄400配置为由个体402握持。手柄400可以包括，例如，伸缩部403和枢转头404。在至少一个其他实例中，代替手柄，支撑框架160可以固定到背包、肩部安装组件等。
82.图14示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体中的异常的系统100的侧视图。在该实例中，诸如无人驾驶飞行器(uav)的交通工具500通过臂502联接到支撑框架160。臂502可以联接到枢转接头504，该枢转接头504枢转地联接到支撑框架160。臂502的相对端可以联接到交通工具500的可旋转环506。
83.图15示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的侧视图。在该实例中，支撑框架160可移动地联接到固定到地板或地面的静止机器人602的一个或多个铰接臂600。
84.图16示出了根据本主题公开内容的实例的用于检测物体104中的异常的系统100的侧视图。在该实例中，支撑框架160可移动地联接到移动底座702的一个或多个铰接臂700，该移动底座702配置为在地板或地面之上移动。在其他实例中，移动底座也可以附接到架空构架(overhead gantry)或其他轨道结构。
85.图17示出了根据本主题公开的实例的航空器810的透视前视图。航空器810包括推进系统812，其包括例如发动机814。任选地，推进系统812可以包括比所显示的更多的发动机814。发动机814由航空器810的机翼816承载。在其他实例中，发动机814可以由机身818和/或尾翼820承载。尾翼820还可以支撑水平安定面822和垂直安定面824。
86.航空器810的机身818限定了内部机舱830，其包括飞行甲板或驾驶舱、一个或多个工作区(例如，厨房、人员随身行李区等)、一个或多个乘客区(例如，头等舱、商务舱和经济舱)、一个或多个盥洗室等。机身818包括一个或多个物体，诸如窗户，这些物体配置为与关于图1-16所显示和描述的系统100接合。
87.可选地，代替航空器，本主题公开内容的实例可以与各种其他交通工具一起使用，诸如汽车、公共汽车、机车和火车车厢、船只等。进一步地，本主题公开内容的实例可以用于固定结构，诸如商业和住宅建筑。
88.图18示出了根据本主题公开内容的实例的机身818内的窗户900的侧视图。窗户900是物体104的实例，诸如关于图1-16所显示和描述的。
89.图19示出了根据本主题公开内容的实例的鉴定物体的异常的方法的流程图。参考图1和19，该方法包括在光传输元件114和物体104之间设置光学耦合剂116(1000)；从光源112发射光120到光传输元件114的纹理表面126上(1002)；使由光源112发射的光120的至少一部分(例如，光线121)穿过纹理表面126进入光传输元件114(1004)；使至少一部分的光120穿过光学耦合剂116进入物体104(1006)；将至少一部分进入物体104的光120(诸如光线121')在物体104内进行内反射(1008)；将在物体104内进行内反射的至少一部分的光120照射在异常102上(1010)；以及响应于所述照射1010对异常102的位置进行照明(1012)(诸如经由照明130)。
90.进一步地，本公开内容包括根据以下条款的实例：
91.条款1.一种用于检测光学透明或半透明物体的异常的系统，所述系统包括：
92.光源，其配置为发射光；
93.光传输元件，其具有纹理表面；和
94.光学耦合剂，其配置为设置在所述光传输元件和所述物体之间，其中由所述光源发射的光的至少一部分配置为穿过所述纹理表面进入所述光传输元件并穿过所述光学耦合剂进入所述物体，并且其中至少一部分进入所述物体的光在所述物体内进行内反射并照射到所述异常上以提供指示所述异常的位置的照明。
95.条款2.根据条款1的系统，其中所述物体是交通工具的窗户。
96.条款3.根据条款1或2所述的系统，其中所述纹理表面形成在所述光传输元件的第一表面上，其中所述第一表面与光滑的第二表面相对，并且其中所述第一表面在所述光源和所述第二个表面之间。
97.条款4.根据条款3所述的系统，其中所述纹理表面包括多个差异，并且其中所述第二表面没有差异。
98.条款5.根据条款1-4中任一项所述的系统，其中所述光学耦合剂包括水、光学透明液体或凝胶中的一种或多种。
99.条款6.根据条款1-5中任一项所述的系统，其中所述光源配置为以锐角将光发射到所述光传输元件上。
100.条款7.根据条款1-6中任一项所述的系统，其进一步包括成像装置，所述成像装置配置为在所述光源将光发射到所述光传输元件上时获取所述物体的一个或多个图像。
101.条款8.根据条款1-7中任一项所述的系统，其进一步包括耦合剂施加器，所述耦合剂施加器配置为在所述光传输元件和所述物体之间施加所述光学耦合剂。
102.条款9.根据条款1-8中任一项所述的系统，其进一步包括与所述光源通信的控制单元，其中所述控制单元配置为控制所述光源的操作(所述控制单元还可以控制照相机、耦合剂泵，以及如本文所述的其他部件)。
103.条款10.根据条款1-9中任一项所述的系统，其进一步包括支撑框架，其中所述光源和所述光传输元件联接到所述支撑框架。
104.条款11.根据条款10所述的系统，其进一步包括具有多个轮子的底座，其中所述底座联接到所述支撑框架。
105.条款12.根据条款10或11所述的系统，其进一步包括联接到所述支撑框架的旋转器，其中所述旋转器配置为在不同取向之间旋转所述系统。
106.条款13.根据条款10所述的系统，其进一步包括联接到所述支撑框架的手柄。
107.条款14.根据条款10所述的系统，其进一步包括联接到所述支撑框架的无人驾驶飞行器(uav)。
108.条款15.根据条款10-14中任一项所述的系统，其进一步包括联接到所述支撑框架的一个或多个铰接臂。
109.条款16.根据条款15所述的系统，其进一步包括联接到所述一个或多个铰接臂的移动底座。
110.条款17.根据条款1-16中任一项所述的系统，其进一步包括耦合剂分配器，所述耦合剂分配器配置为在所述光传输元件和所述物体之间施加所述光学耦合剂。
111.条款18.根据条款17所述的系统，其中所述耦合剂分配器包括外环，所述外环具有与内部流体通道流体连通的多个流体出口。
112.条款19.一种用于检测物体的异常的方法，所述方法包括：
113.在光传输元件与所述物体之间设置光学耦合剂；
114.从光源将光发射到所述光传输元件的纹理表面上；
115.使至少一部分由所述光源发射的光穿过所述纹理表面进入所述光传输元件；
116.使所述至少一部分的光穿过所述光学耦合剂进入所述物体；
117.将至少一部分进入所述物体的光在所述物体内进行内反射；
118.将在所述物体内进行内反射的所述至少一部分的光照射到所述异常上；以及
119.响应所述照射，对所述异常的位置进行照明。
120.条款20.一种用于检测物体的异常的系统，所述系统包括：
121.光源，其配置为发射光；
122.光传输元件，其具有纹理表面，其中所述纹理表面形成在所述光传输元件的第一表面上，其中所述第一表面与光滑的第二表面相对，其中所述第一表面位于所述光源和所述第二表面之间，其中所述纹理表面包括差异，其中所述第二表面没有差异，并且其中所述光源配置为以锐角将所述光发射到所述光传输元件上；
123.耦合剂施加器，其配置为在所述光传输元件和所述物体之间施加光学耦合剂，其中由所述光源发射的光的至少一部分配置为穿过所述纹理表面进入所述光传输元件并穿过所述光学耦合剂进入所述物体，并且其中至少一部分进入所述物体的光在所述物体内进行内反射并照射到所述异常上以提供指示所述异常的位置的照明；以及
124.成像装置，其配置为在所述光源将所述光发射到所述光传输元件上时获取所述物体的一个或多个图像。
125.如本文所述，本主题公开内容的实例提供用于检测物体诸如透明或半透明结构(例如，窗户、挡风玻璃等)中的异常的系统和方法。进一步地，本主题公开内容的实例提供允许个体容易地鉴定这种物体中的异常的系统和方法。
126.虽然可以使用各种空间和方向术语，诸如顶部、底部、下部、中间、侧面、水平、垂直、前面等来描述本主题公开内容的实例，但是应当理解，这些术语仅用于图中所示的取向。可以反转、旋转或以其他方式改变取向，使得上部为下部，反之亦然，水平变为垂直等。
127.如本文所用，“配置为”执行任务或操作的结构、限定或元件具体地以对应于任务或操作的方式在结构上形成、构造或适配。为清楚起见和避免疑问，仅能够被修改以执行任
务或操作的物体不被“配置为”执行所使用的任务或操作。
128.应当理解，以上描述旨在是说明性而非限制性的。例如，上述实例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开内容的各种实例的教导而不背离它们的范围。尽管在本文中描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开内容的各种实例的参数，但这些实例绝不是限制性的，而是示例性的实例。在阅读以上描述后，许多其他实例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本公开内容的各种实例的范围应当参照所附权利要求以及这些权利要求有权享有的全部同等权利要求的范围来确定。在所附权利要求和本文的详细描述中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的纯英语等价物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其物体施加数字要求。进一步地，所附权利要求的限定不是以机构加功能的形式撰写的，也不打算根据35u.s.c.
§
112(f)进行解释，除非并且直到这种权利要求限定明确使用短语“用于
……
的机构”，然后是没有进一步结构的功能说明。
129.该撰写的说明书使用实例来公开本公开内容的各种实例，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开内容的各种实例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本公开内容的各种实例的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实例。如果实例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果实例包括与权利要求的字面语言没有实质性区别的等效结构要素，则这种其他实例拟在权利要求的范围内。

技术特征：
1.一种用于检测物体(104)的异常(102)的系统(100)，所述系统(100)包括：光源(112)，其配置为发射光(120)；光传输元件(114)，其具有纹理表面(126)；和光学耦合剂(116)，其配置为设置在所述光传输元件(114)和所述物体(104)之间，其中由光源(112)发射的光(120)的至少一部分配置为穿过所述纹理表面(126)进入所述光传输元件(114)并且穿过所述光学耦合剂(116)进入所述物体(104)，并且其中至少部分进入所述物体(104)的所述光(120)在所述物体(104)内进行内反射并照射到所述异常(102)上以提供指示所述异常(102)的位置的照明(130)。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述物体(104)是交通工具的窗户。3.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其中所述纹理表面(126)是以下中的至少一种：形成在所述光传输元件(114)的第一表面(122)上，其中所述第一表面(122)与光滑的第二表面(124)相对，并且其中所述第一表面(122)位于所述光源(112)和所述第二表面(124)之间；或者包括多个差异(128)，并且其中所述第二表面(124)没有差异(128)。4.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其中所述光学耦合剂(116)包括水、光学透明液体或凝胶。5.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其中所述光源(112)配置为以锐角将所述光(120)发射到所述光传输元件(114)上。6.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其进一步包括以下中的至少一项：成像装置(191)，其配置为在所述光源(112)将所述光(120)发射到所述光传输元件(114)上时获取所述物体(104)的一个或多个图像；耦合剂施加器(142)，其配置为在所述光传输元件(114)和所述物体(104)之间施加所述光学耦合剂(116)；或者控制单元(144)，其与所述光源(112)通信，其中所述控制单元(144)配置为控制所述光源(112)的操作。7.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其进一步包括支撑框架(160)，其中所述光源(112)和所述光传输元件(114)联接到所述支撑框架(160)。8.根据权利要求7所述的系统(100)，其进一步包括具有多个轮子(182)的底座(180)，其中所述底座(180)联接到所述支撑框架(160)。9.根据权利要求7所述的系统(100)，其进一步包括联接到所述支撑框架(160)的旋转器，其中所述旋转器配置为在不同取向之间旋转所述系统(100)。10.根据权利要求7所述的系统(100)，其进一步包括联接到所述支撑框架(160)的手柄。11.根据权利要求7所述的系统(100)，其进一步包括联接到所述支撑框架(160)的无人驾驶飞行器(uav)。12.根据权利要求7所述的系统(100)，其进一步包括联接到所述支撑框架(160)的一个或多个铰接臂，并且任选地包括联接到所述一个或多个铰接臂的移动底座(180)。13.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其进一步包括耦合剂分配器，其配置为在所述光传输元件(114)和所述物体(104)之间施加所述光学耦合剂(116)。
14.根据权利要求13所述的系统(100)，其中所述耦合剂分配器包括外环，所述外环具有与内部流体通道流体连通的多个流体出口。15.一种用于检测物体(104)的异常(102)的方法，所述方法包括：在光传输元件(114)和所述物体(104)之间设置光学耦合剂(116)；从光源(112)将光(120)发射到所述光传输元件(114)的纹理表面(126)上；使所述光源(112)发射的光(120)的至少一部分穿过所述纹理表面(126)进入所述光传输元件(114)；使所述光(120)的至少一部分穿过所述光学耦合剂(116)进入所述物体(104)；以及将至少一部分进入所述物体(104)的光(120)在所述物体(104)内进行内反射；将在所述物体(104)内进行内反射的至少一部分的光(120)照射到所述异常(102)上；并且响应于所述照射对所述异常(102)的位置进行照明。

技术总结
本发明的名称为用于检测物体中的异常的系统和方法。公开了一种用于检测光学透明或半透明物体(104)的异常(102)的系统(100)和方法。该系统(100)和方法包括配置为发射光(120)的光源(112)、具有纹理表面(126)的光传输元件(114)和配置为设置在光传输元件(114)和物体(104)之间的光学耦合剂(116)。由光源(112)发射的光(120)的至少一部分配置为穿过纹理表面(126)进入光传输元件(114)并且穿过光学耦合剂(116)进入物体(104)。进入物体(104)的光(120)的至少一部分在物体(104)内进行内反射并照射到异常(102)上以提供指示异常(102)的位置的照明(130)。位置的照明(130)。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：波音公司
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2023/7/21