航空拍摄装置系统和用于识别路线相关危害的方法技术领域
本文公开的主题的实施例涉及使用一个或多个航空设备获得和传递图像和/或视
频数据。该数据可例如通过代表在其上车辆在移动的路线的健康或条件与运输网络的设备
关联。
背景技术
设备有时可装备有拍摄装置单元用于捕捉和存储车辆周围的环境的视频数据。例
如，执法车辆可提供有“仪表板凸轮”来记录通过车辆前挡风玻璃的视野、捕捉执法人员与
（例如）另一个车辆的占有人之间的交互的视频数据。作为另一个示例，载客汽车可提供有
固定位置后视拍摄装置用于捕捉汽车正后方区的视频流，其在控制台显示屏上显示来帮助
驾驶员安全倒车。
除车内拍摄装置外，运输网络（指用于车辆移动的基础设施，例如针对轨道车辆的
铁路轨迹网络，或针对汽车、半挂车卡车或其他公路上车辆的公路和其他道路网络）有时还
装备有路边拍摄装置用于捕捉运输网络的视频数据。例如，拍摄装置可附到公路边处的桅
杆来捕捉公路的视频数据用于交通跟踪和报告目的。
对于车内和路边拍摄装置系统，通常都是这样的情况：拍摄装置系统固定就位来
捕捉仅仅指定视场的视频数据，例如对于车辆前方或后方或指定路段。对于车辆，这是因为
拍摄装置系统被指定用于捕捉从公共政策立场来看可是安全关键（后视图）或重要的视频
数据（执法仪表板凸轮）。对于路边拍摄装置系统，这是因为指定视场必须不断监测（例如，
收费门视图）或使数据保持一致（例如，随时间的道路监测）。
发明内容
在一个实施例中，系统（例如，航空拍摄装置系统）包含第一航空设备、第一拍摄装
置单元和一个或多个图像分析处理器。该第一航空设备配置成在非航空车辆沿路线移动时
车载设置在该非航空设车辆上。第一航空设备还能够配置成在车辆沿路线移动期间在路线
上方飞行。第一拍摄装置单元配置成车载设置在第一航空设备上并且在第一航空设备飞行
期间生成第一图像数据。一个或多个图像分析处理器配置成检查第一图像数据并且基于第
一图像数据识别沿非航空车辆行驶方向设置在非航空车辆前面的危害。
在另一个实施例中，方法（例如，用于识别路线相关危害的方法）包含从车载设置
在第一航空设备上的第一拍摄装置单元生成第一图像数据，该第一航空设备配置成在非航
空车辆沿路线移动期间降落在非航空车辆上。第一图像数据能够在第一航空设备在由非航
空车辆所行驶的路线上方飞行期间生成。方法还能够包含检查（使用一个或多个图像分析
处理器）第一图像数据以基于第一图像数据识别沿非航空车辆行驶方向设置在非航空车辆
前面的危害。
在另一个实施例中，另一个系统（例如，另一个拍摄装置系统）包含第一航空设备，
其配置成在非航空车辆沿路线移动时降落并且与该非航空车辆对接。第一航空车辆还能够
配置成沿非航空车辆沿路线行驶方向从非航空车辆飞出并且在非航空车辆前面飞行。系统
还能够包含第一拍摄装置单元，其配置成车载设置在第一航空设备上并且生成代表在非航
空车辆沿路线移动期间非航空车辆前面的路线的一部分的第一图像数据。系统还能够包含
第二航空设备，其配置成在非航空车辆沿路线移动时降落并且与非航空车辆对接。第二航
空设备还能够配置成沿非航空车辆沿路线行驶方向从非航空车辆飞出并且在非航空车辆
前面飞行。配置成车载设置在第二航空设备上并且生成代表在非航空车辆沿路线移动期间
非航空车辆前面的路线的部分的第二图像数据的第二拍摄装置单元也能够包含在系统中。
系统能够包含一个或多个图像分析处理器，其配置成车载设置在非航空车辆上并且接收第
一图像数据和第二图像数据。一个或多个图像分析处理器可以配置成识别沿路线在非航空
车辆前面的危害。
附图说明
本文描述的主题将从参考附图阅读非限制性实施例的下列描述更好理解，其中在
下文：
图1图示根据一个实施例用于捕捉和传递与车辆相关或另外与运输系统相关的运输数
据的拍摄装置系统；
图2图示拍摄装置系统的另一个实施例；
图3图示拍摄装置系统的另一个实施例；
图4图示非航空车辆的一个实施例；
图5图示根据一个实施例的控制系统；
图6图示根据一个实施例车载位于非航空车辆上的运输系统接收器；
图7图示拍摄装置系统的透视图；
图8图示在图7中示出的拍摄装置系统的侧视图；
图9图示在图7中示出的拍摄装置系统的顶视图；
图10图示根据一个实施例在图7、8和9中示出的拍摄装置系统的操作；
图11图示根据一个实施例的非航空车辆的正视图和航空设备的移动包络(envelope)
的示意图；
图12是根据一个实施例的图像分析系统的示意图示；
图13图示路线段的图像数据的一个示例；
图14图示在图13中示出的图像数据的另一个示例；
图15图示路线的图像数据的另一个示例；
图16图示路线的图像数据的另一个示例；
图17图示基准视觉轮廓(profile)的示例；
图18图示根据一个示例的基准视觉轮廓和图像数据的视觉映射图；
图19图示在图18中示出的视觉映射图的另一个视图；
图20图示根据另一个实施例车载设置在车辆和/或航空设备上的一个或多个拍摄装置
单元生成的图像数据和路线的基准视觉轮廓；
图21图示根据另一个实施例具有路线的基准视觉轮廓的其他图像数据；
图22图示用于识别路线相关危害的方法的一个实施例的流程图；以及
图23A-E图示在图1中示出的通信设备的一个实施例的框图。
具体实施方式
本文描述的实施例涉及用于在运输系统或网络中捕捉和传递视频数据的视频单
元。例如，拍摄装置可连接或以别的方式车载设置在航空设备（例如，遥控飞机、直升机或飞
机）以允许拍摄装置单元飞行。航空设备能够在非航空车辆前面的路线上方飞行并且将图
像数据传递回非航空车辆。非航空车辆包含被限制在沿非空运路线推进它自己的车辆，例
如轨道车辆、其他公路外车辆（例如，采矿车或未设计成和/或在法律上不允许在公共道路
行驶的其他基于地面的车辆）、船舶、汽车或类似物。该图像数据能够包含静止图像（例如，
快照）、视频（例如，示出移动的数据）或其组合。图像数据能够在非航空车辆到达前很好地
对非航空车辆的操作者提供路线的视图。对于非常高速度的非航空车辆，停车距离可超越
从非航空车辆的有利地位提供的能见度。来自航空车辆的视图然后可使那个可见范围延伸
或补充它。另外，拍摄装置本身可以是可重定位的并且可具有左、右、上和下平移的能力以
及放大和缩小的能力。
如本文使用的，拍摄装置是用于捕捉和/或记录视觉图像的设备。这些图像可采用
静止镜头、模拟视频信号或数字视频信号的形式。信号（特别是数字视频信号）可例如经受
压缩/解压算法，例如MPEG或HEVC。适合的拍摄装置可在确定的光或能量的波段中捕捉和记
录。例如，在一个实施例中，拍摄装置可感测可见光谱中的波长并且在另一个中拍摄装置可
感测红外光谱中的波长。多个传感器可在单个拍摄装置中组合并且可基于应用而选择性地
使用。此外，对于本文描述的至少一些实施例预想立体和3D拍摄装置。这些拍摄装置可帮助
确定距离、速度和矢量来预测（并且由此避免）碰撞和损坏。术语编组或车辆编组指彼此机
械或逻辑耦合的移动设备的两个或多个车辆或项目。通过逻辑耦合，移动设备的复数个项
目被控制使得使项目中的一个移动的控制例如通过无线命令引起编组中其他项目中的对
应移动。多单元上以太网（eMU）系统可包含例如通信系统供将数据从一个车辆传送到编组
中的另一个中使用（例如，数据在两个或多个车辆之间传递所通过的以太网网络）。
图1图示根据一个实施例用于捕捉和传递与车辆或以别的方式与运输系统有关的
运输数据的拍摄装置系统100。该系统包含便携式拍摄装置单元102，其具有拍摄装置104、
数据存储设备106和/或通信设备108，以及电池或其他能量存储设备110。拍摄装置单元可
是便携的，因为拍摄装置单元小和/或轻到足以被单个成人所携带。拍摄装置单元配置成捕
捉和/或生成拍摄装置单元的视场101的图像数据112。例如，视场可代表拍摄装置单元对
光、电磁辐射或用来形成图像、视频或类似物的其他能量敏感所通过的立体角。图像数据能
够包含拍摄装置单元的视场内的一个或多个物体的静止图像、视频（例如，移动图像或代表
移动物体的一系列图像）或类似物。在本文描述的拍摄装置系统的任何的实施例中的任何
中，除图像数据以外的数据可被捕捉和传递，例如，便携式拍摄装置单元可具有用于捕捉音
频数据的麦克风、用于捕捉振动数据的振动传感器，等等。
适合的便携式拍摄装置单元可以是互联网协议拍摄装置单元，例如能够经由互联
网或另一个网络发送视频数据的拍摄装置。在一个方面中，拍摄装置能够是能够获得相对
高质量图像数据（例如，静态或静止图像和/或视频）的数字拍摄装置。例如，拍摄装置可以
是互联网协议（IP）拍摄装置，其生成分包(packetized)图像数据。拍摄装置能够是能够以
相对高的分辨率获得图像数据的高清晰度（HD）拍摄装置。例如，拍摄装置可获得这样的图
像数据，其具有至少480个水平扫描线、至少576个水平扫描线、至少720个水平扫描线、至少
1080个水平扫描线或甚至更大的分辨率。备选地，拍摄装置可以是另一个类型的拍摄装置。
数据存储设备可电连接到拍摄装置单元并且配置成存储图像数据。数据存储设备
可包含一个或多个计算机硬盘驱动、可移动驱动、磁驱动、只读存储器、随机存取存储器、闪
速驱动或其他固态存储设备或类似物。可选地，数据存储设备可远离拍摄装置单元设置，例
如通过与拍摄装置单元分离至少若干厘米、米、千米，如至少部分由手边的应用确定的。
通信设备可电连接到拍摄装置单元并且配置成将图像数据无线传递（例如，传送、
广播或类似物）到位于拍摄装置单元外的运输系统接收器114。可选地，图像数据可经由一
个或多个有线连接、通过电力线、通过其他数据存储设备或类似物传递到接收器。通信设备
和/或接收器能够代表硬件电路或电路系统，例如收发电路系统和关联的硬件（例如，天线）
103，其包含一个或多个处理器（例如，微处理器、控制器或类似物）和/或与之连接。在一个
实施例中，天线103包含在4dBi（或另一个值）的增益或焦点操作的垂直偶极天线。
在一个方面中，通信设备包含低成本、轻量、低功率和/或长程L/S频带收发器。图
23A-E图示在图1中示出的通信设备108的一个实施例的框图。在图23A-E中示出的通信设备
的实施例只是能够连同本文描述的一个或多个实施例使用的通信设备的一个示例。可选
地，在图23A-E中示出的通信设备可包含在接收器114中。在图23A-E中示出的框图包含数字
模块或段2300、S频带模块或段2302和L频带模块或段2304。数字段2300能够对通信设备108
和接收器114两者或备选地只对通信设备108和接收器114中的一个处理基带视频和/或串
行数据。接收器114可与通信设备108相反（例如，采用逆函数和/或顺序）地处理数据，但由
通信设备108和/或接收器114执行的处理可另外相同或类似。
由通信设备108和/或接收器114执行的处理功能能够包含但不限于串行接口缓
冲、数字数据交织、加密和/或解密（例如，使用高级加密标准或AES）、前向纠错/恢复、组帧
和同步、数字接口编码/解码、视频压缩或类似物。数字段2300能够支持串行I/O接口。数字
模块2300的一个或多个通信处理器2306（例如，现场可编程门阵列或其他设备）能够提供图
23中示出的通信设备的自适应传送功率特征。该特征能够包含从接收器（例如，天线103）接
收信号水平的指示和使用上行链路串行数据线中的专用控制字对数字模块2300的反向信
道命令编码来命令天线103，其传送数据信号来调整根据来自接收的信号水平（例如，接收
信号强度）无线传递数据信号所在的功率水平。
数字模块2300可在未接收上行链路信号情况下默认为传送功率水平上的指定上
限，这能够在使接收器114和通信设备108同步之前出现。数字模块2300可包含一个或多个
视频输入（例如，模拟国家电视系统委员会视频输入），而S频带和L频带模块2302、2304可包
含另一个类型的输出设备，例如通用串行数据总线（USB）连接。能够提供复数个接口芯片
（例如，处理器）来支持在处理器2306的前端处对视频数字化和转换。如果使用视频压缩，可
未对模块2302、2304使用解压。外部计算设备2308（例如膝上型计算机、台式计算机或类似
物）可与数字模块2300连接来执行视频解压。数字模块2300能够使用L频带或S频带收发器
模块共同（例如，相同）的接口（例如，70MHz数字I/F）来与模块2302、2304中的一个或多个接
口。
图23中示出的通信设备108能够通过使用对应模块2304、2302传递数据而在L频带
或S频带中使用单个射频操作来传递视频或图像数据。数字模块2300能够使用基于软件的
开关来选择要使用的操作频带（例如，L频带或S频带）。该基于软件的开关可包含在处理器
2306的一个或多个指令集中，并且可存储在数据存储设备106中或另一个位置中。通信设备
108可使用支持四个子信道（例如，每个信道25MHz）的100MHz的连续谱带空间用于传递图像
数据。
通信设备108的通信范围可是相对大的，例如多至5km、多至10km或另一个距离。通
信设备108能够适应将信号无线传递到接收器114所在的功率。由通信设备108传递的视频
和/或图像的分辨率可以是约每秒15个帧（或另一个速率）和/或320x240分辨率（或另一个
分辨率）。通信设备108的多个串行全双工信道能够以多至每秒19200个位（bps）的速率、多
至57000bps或另一个速率传递或处理数据。
如本文描述的，通信设备108能够车载设置在航空设备上。由于本文描述的航空设
备中的一个或多个的相对小的大小，通信设备108的大小和/或重量可是相对小和/或轻的。
例如，通信设备108的外部尺寸可以是多至1.5英寸×1.5英寸×0.25英寸，或一个或多个其
他尺寸。通信设备的总重量可多至20克或另一个重量。为了省电，通信设备108可在少于10
瓦或另一个极限消耗电功率。通信设备能够使用时分复用（TDM）来对本文描述的图像数据
编码且无线传递它。备选地，可使用另一个编码技术。
能量存储设备可电连接到拍摄装置单元、数据存储设备和/或通信设备。能量存储
设备能够代表存储和/或生成电流以对拍摄装置单元、数据存储设备和/或通信设备供电的
一个或多个设备。例如，能量存储设备能够包含一个或多个电池、受电弓（例如，其经由悬链
或架空线从车外源接收电流）、导电鞋（例如，其接触例如电气化轨道导电体，以从车外源接
收电流）、发电机、交流发电机或类似物。
在一个实施例中，拍摄装置单元包括拍摄装置、数据存储设备和能量存储设备，而
不包括通信设备。在这种实施例中，拍摄装置单元可用于存储捕捉的图像数据用于后来检
索和使用。在另一个实施例中，拍摄装置单元包括拍摄装置、通信设备和能量存储设备，而
不包括数据存储设备。在这种实施例中，便携式拍摄装置单元可用来将图像数据传递到车
辆或其他位置用于立即使用（例如，在显示屏上显示）和/或用于远离便携式拍摄装置单元
存储（即，用于不在便携式拍摄装置单元内的存储）。在另一个实施例中，拍摄装置单元包括
拍摄装置、通信设备、数据存储设备和能量存储设备。在这种实施例中，便携式拍摄装置单
元可具有多个操作模式，例如其中图像数据存储在数据存储设备106上的便携式拍摄装置
单元内的第一操作模式，和其中图像数据离开便携式拍摄装置单元传送用于在别的地方的
远程存储和/或立即使用的第二操作模式。
拍摄装置可以是数字视频拍摄装置，例如这样的拍摄装置，其具有镜头、用于将经
过镜头的光转换成电子信号的电子传感器和用于将由电子传感器输出的电子信号转换成
图像数据的控制器，该图像数据可根据例如MP4的标准格式化。数据存储设备（如存在的话）
可以是硬盘驱动、闪速存储器（电子非易失性非暂时性计算机存储媒介）或类似物。通信设
备（如存在的话）可以是无线局域网（LAN）传送器（例如，Wi-Fi传送器）、在一个或多个商业
小区频率/协议（例如，3G或4G）中并且根据其传送的射频（RF）传送器和/或配置成以用于车
辆通信的频率（例如，以与轨道车辆的分布式功率系统的无线接收器兼容的频率；分布式功
率指列车或具有复数个机车或其他电动轨道车辆单元的其他轨道车辆编组的协调牵引控
制，例如油门和制动）无线通信的RF传送器。适合的能量存储设备可以是可再充电锂离子电
池、可再充电Ni-Mh电池、碱电池或配置成用于便携式能量存储供在电子设备中使用的其他
设备。尽管能量提供者比存储要多，另一个适合的能量存储设备包含压电振动收割机和太
阳能电池板，其中生成能量并且然后提供给拍摄装置系统。
拍摄装置单元能够包含定位器设备105，其生成用来确定拍摄装置单元的位置的
数据。定位器设备105能够代表一个或多个硬件电路或电路系统，其包含一个或多个处理器
（例如，控制器、微处理器或其他基于电子逻辑的设备）和/或与之连接。在一个示例中，定位
器设备105代表：全球定位系统（GPS）接收器，其确定拍摄装置单元的位置；信标或其他通信
设备，其广播或传送由另一个组件（例如，运输系统接收器）接收的信号来确定拍摄装置单
元离接收信号的组件（例如，接收器）有多远；射频标识（RFID）标签或阅读器，其发射和/或
接收电磁辐射来确定拍摄装置单元离另一个RFID阅读器或标签（例如，接收器）有多远；或
类似物。接收器能够从定位器设备105接收信号来确定定位器设备105相对于接收器的位置
和/或另一个位置（例如，相对于车辆或车辆系统）。另外或备选地，定位器设备105能够从接
收器（例如，其可包含能够传送和/或广播信号的收发器）接收器信号来确定定位器设备105
相对于接收器的位置和/或另一个位置（例如，相对于车辆或车辆系统）。
图像数据可被本文描述的一个或多个图像数据分析系统或图像分析系统自主检
查。例如，运输接收器系统114、车辆和/或拍摄装置单元中的一个或多个可包含图像数据分
析系统（也称为图像分析系统），其检查图像数据用于本文描述的一个或多个目的。
图2图示拍摄装置系统300的另一个实施例。系统能够包含显示屏系统132，其位于
远离便携式拍摄装置单元和/或非航空车辆。可选地，显示屏系统132至少部分车载设置在
非航空车辆上。显示屏系统从运输系统接收器接收图像数据作为即时动态(live feed)并
且在显示屏系统的显示屏134上显示图像数据（例如，转换回移动图像）。即时动态能够包含
代表与捕捉视频数据同时（如果没有与将图像数据从便携式拍摄装置单元传递到显示屏系
统关联的通信滞后）物体的图像数据。这种实施例可例如用于将被车载设置在非航空车辆
前面飞行的航空设备上的便携式拍摄装置单元捕捉的图像数据传递到查看显示屏的远程
人类操作者。远程人类操作者例如可在航空设备后面移动的非航空车辆上、可以是特定任
务或多个任务方面的专家或能够检查图像数据和/或基于图像数据向在屏幕上人类操作者
提供建议或指令的另一个人。
在另一个实施例中，系统具有车载设置在非航空车辆上的显示屏，例如在非航空
车辆的驾驶室中。便携式拍摄装置单元的通信设备能够将图像数据无线传递到运输系统接
收器，其可车外位于非航空车辆上并且可操作地连接到显示屏，用于要在显示屏上显示的
图像数据。这种实施例可用于非航空车辆的一个操作者查看被在非航空车辆的前面飞行的
航空设备捕捉的图像数据。
图3图示拍摄装置系统500的另一个实施例。可提供车载车辆上的控制系统146用
于控制非航空车辆的移动。控制系统能够包含或代表控制单元，并且能够包含硬件电路或
电路系统，其包含一个或多个处理器（例如，微处理器、控制器或类似物）和/或与之连接。控
制系统能够控制非航空车辆的操作，例如通过将命令信号传递到车辆的推进系统（例如，马
达、引擎、制动器或类似物）用于控制推进系统的输出。
控制系统能够响应于图像数据的第一数据内容防止非航空车辆移动并且响应于
图像数据的不同的第二数据内容允许非航空车辆移动。例如，车载非航空车辆上的控制系
统可接合制动器和/或防止马达使非航空车辆移动以响应于图像数据的第一内容防止非航
空车辆移动，该第一数据内容指示来自便携式拍摄装置单元（例如，在非航空车辆前面飞行
的车载航空设备上）的图像数据指示沿行驶方向在非航空车辆前面的路线的一个或多个段
被损坏、被一个或多个障碍物阻碍、被一个或多个其他车辆占据或另外在这些路线段上行
驶不安全。
图4图示非航空车辆的一个实施例。非航空车辆能够包含一个或多个车辆编组
148，其具有复数个互连非航空车辆单元150，其中复数个车辆单元中的至少一个是推进生
成的非航空车辆单元152。非航空车辆能够代表轨道车辆系统，例如列车，其中车辆单元
150、152代表机车、轨道车或其他类型的轨道车辆。例如，车辆单元150能够代表推进生成车
辆单元，而车辆单元152代表非推进生成车辆单元，例如轨道车。备选地，非航空车辆能够代
表另一个类型的车辆，例如汽车、船舶、采矿车、其他公路外车辆（例如，未设计成和/或在法
律上不允许在公共道路上行驶的车辆）或类似物。编组能够代表机械连接以沿陆地或水上
路线602（例如，轨迹、道路、水路或类似物）一起行驶的复数个车辆单元。备选地，编组和/或
车辆能够包含彼此通信以一起沿路线602行驶但彼此未连接的复数个车辆单元。例如，车辆
单元可向多个车辆单元发送命令信号来指示多个车辆单元如何沿路线602移动以维持多个
车辆单元之间的分离距离。
车载车辆上的控制系统能够配置成响应于图像数据的第一数据内容指示在车辆
前面的路线的一个或多个段损坏或另外对于持续行驶不安全来防止车辆编组移动。例如，
响应于图像数据指示即将出现的路线段在运作、被另一个车辆占据、由于路线上的障碍物
（例如，汽车在十字路口处卡在轨迹上）而无法通行、被损坏(具有被破坏轨道) 、具有被破
坏的开关或类似物，控制系统可实现一个或多个补救动作。这些动作能够包含但不限于对
非航空车辆的操作者生成警告（例如，视觉、听觉或其组合）、自动使非航空车辆的移动变慢
或停止、向车外位置（例如，调派中心、维护设施等）传递修理、维护和/或检查即将出现的路
线段、改变车辆的调度行程或路线避开即将出现的路线，或类似物的请求。
图5图示根据一个实施例的控制系统。控制系统能够车载设置在非航空车辆上并
且还能够包含图像数据分析系统154。分析系统能够自动处理图像数据用于识别图像数据
中的数据内容。控制系统能够配置成分别响应于第一数据和第二数据（其由图像数据分析
系统识别）而自动防止和允许车辆移动。图像数据分析系统能够包含一个或多个图像分析
处理器，其自主检查由拍摄装置单元获得的图像数据用于一个或多个目的，如本文描述的。
图6图示根据一个实施例车外位于非航空车辆上的运输系统接收器。运输系统接
收器能够配置成在车载和/或车外非航空车辆上无线传递网络数据，和/或响应于便携式拍
摄装置单元积极传递图像数据而自动切换到用于从便携式拍摄装置单元接收图像数据的
模式。例如，响应于便携式拍摄装置单元积极传送图像数据，运输系统接收器可配置成自动
从操作的网络无线客户端模式（传送源于车载车辆上的设备（例如控制单元）的数据）切换
到用于从便携式拍摄装置单元接收图像数据的模式。用于从便携式拍摄装置单元接收图像
数据的模式可包括操作的无线接入点模式（从便携式拍摄装置单元接收数据）。
在另一个实施例中，拍摄装置系统进一步包括车载位于非航空车辆上的运输系统
接收器。运输系统接收器能够配置成在车载和/或车外车辆上无线传递网络数据，和/或自
动从操作的网络无线客户端模式切换到操作的无线接入点模式，用于从便携式拍摄装置单
元接收图像数据。该网络数据能够包含除图像数据以外的数据。例如，网络数据能够包含关
于车辆即将出现的行程（例如，调度、路线等级、路线的曲率、速度极限、在维护或修理中的
区域，等）、由车辆携带的货物的信息或其他信息。备选地，网络数据能够包含图像数据。
在本文描述的拍摄装置系统中的一个或多个的另一个实施例中，对于图像数据要
基于车辆位于的地方来本地存储和/或使用（例如，在车辆中）或传送到远程位置（例如，车
外位置）来配置系统。例如，如果车辆在场地中（例如，调车场、维护设施，或类似物），图像数
据可传送到场地中的位置。但在车辆进入场地或场地中的指定位置之前，图像数据可车载
存储在车辆上并且未传递到车辆外的任何位置。
从而，在实施例中，系统进一步包括控制单元，其响应于便携式拍摄装置单元的位
置或控制输入中的至少一个，控制便携式拍摄装置单元或运输系统接收器中的至少一个到
第一操作模式用于存储或显示车载轨道车辆上的视频数据中的至少一个并且到第二操作
模式用于将传递车外轨道车辆的视频数据用于存储或显示车外轨道车辆的视频数据中的
至少一个。例如，控制单元可配置成响应于便携式拍摄装置单元的位置指示轨道车辆在场
地中而自动控制便携式拍摄装置单元或运输系统接收器中的至少一个从第一操作模式到
第二操作模式。
在车辆和/或拍摄装置单元在指定区域（例如，车辆场地周围延伸的围栏或其他位
置）外部操作期间，由拍摄装置生成的图像数据可本地存储在拍摄装置单元的数据存储设
备中、在车辆的显示器上示出或类似物。响应于车辆和/或拍摄装置单元进入指定区域，拍
摄装置单元能够切换模式以开始将图像数据无线传递到接收器，其可位于指定区域中。基
于车辆和/或拍摄装置单元的位置来改变其中传递图像数据的地方能够允许图像数据对查
看图像数据的那些操作者可访问用于安全、分析或类似物。例如，在车辆在车辆场地外部移
动期间，图像数据能够对车载操作者呈现，和/或图像数据可由车辆的车载分析系统分析来
确保车辆安全操作。响应于车辆和/或拍摄装置单元进入车辆场地，图像数据能够传递到中
心局或管理设施用于远程监测车辆和/或在车辆附近执行操作。
作为一个示例，事件数据传输（例如，图像数据的传送、广播或其他通信）可配置成
基于各种车辆条件、地理位置和/或情况而出现。图像数据可从车辆拉动（例如，请求）或推
动（例如，传送和/或广播）。例如，图像数据能够基于选择的操作条件（例如，紧急制动应
用）、地理位置（例如，在两个或多个路线之间的十字路口附近）选择和/或推断的关注操作
区域（例如，高的车轮打滑或超出区域极限的车辆速度）和/或时间驱动消息（例如，一天发
送一次）从车辆发送到车外位置。车外位置还可根据需要请求和检索来自特定车辆的图像
数据。
图7、8和9图示拍摄装置系统1100的另一个实施例。图7图示拍摄装置系统的透视
图，图8图示拍摄装置系统的侧视图，并且图9图示拍摄装置系统1100的顶视图。系统包含航
空设备174，其配置成用于远程控制或自主在非航空车辆的地面路线上飞行中的至少一个。
航空设备可具有一个或多个拍摄装置底座176，用于接纳一个或多个便携式拍摄装置单元，
并且还可具有车辆底座用于使航空设备耦合于非航空车辆。在图示的示例中，航空设备包
含三个拍摄装置，其中一个拍摄装置单元沿航空设备的前向行驶方向面对，另一个拍摄装
置单元沿朝地面或路线（航空设备在其上飞行）的向下方向面对，并且另一个拍摄装置单元
沿航空设备的后向方向面对。备选地，可使用不同数量的拍摄装置单元和/或拍摄装置单元
可在其他方向上取向。
当航空设备在空中时，便携式拍摄装置单元能够对拍摄装置定位成查看路线、车
辆或车辆附近的其他区域。航空设备可例如是标度飞船、标度直升机或类似物（例如，航空
设备可比运输人所需要的还要小，例如1/10标度或更小）。适合标度的直升机能够包含四轴
飞行器及类似物。
系统还能够包含航空设备车辆底座178以使航空设备附连到车辆。航空设备车辆
底座能够接纳航空设备用于航空设备与车辆的可拆分耦合、从非航空车辆的电源对航空设
备的电池充电或类似物中的至少一个。例如，底座能够包含一个或多个连接器180，其与航
空设备机械或磁耦合以防止航空设备相对于底座移动、使航空设备的车载电源（例如，电
池）与车辆的电源（例如，发电机、交流发电机、电池、受电弓或类似物）导电耦合使得航空设
备的电源能够在车辆移动期间通过非航空车辆的电源充电。
航空设备能够从车辆飞出来获得图像数据，其从航空设备上的拍摄装置中的一个
或多个传递到车载车辆上的一个或多个接收器114。航空设备能够在车辆固定时和/车辆沿
路线移动时相对于车辆飞行。图像数据可在车载车辆上的显示设备上对操作者显示和/或
可如本文描述的那样被自主检查。图像数据能够由操作者和/或车辆的图像分析系统检查，
例如以检查车辆、检查相对于车辆行驶的其他车辆（例如，以避免车辆之间的碰撞）、检查行
驶的路线（例如，来执行路线检查）、警告沿路线在车辆前面即将出现的障碍物或其他问题
及类似物。在航空设备耦合到车辆底座中时，一个或多个拍摄装置能够定位成在车辆移动
期间查看路线。
在一个方面中，由航空设备获得的图像数据能够由车载非航空车辆上的图像分析
系统自动检查来检测危害，例如即将发生的与路线上在非航空车辆前面的障碍物的碰撞、
由于轨道的破坏或其他类型的损坏引起的潜在脱轨或类似物。
在一个操作模式中，系统包含三个或多个航空设备，例如非航空车辆上对接的航
空设备中的两个或多个。非航空车辆上的控制单元（例如，控制单元146或与控制单元146分
离的控制单元）能够远程控制航空设备中的至少一个的飞行。
图10图示根据一个实施例在图7、8和9中示出的拍摄装置系统1100的操作。该拍摄
装置系统能够包含若干航空设备174，例如三个航空设备174（例如，航空设备174A-C）或另
一数量的航空设备。在一个方面中，第一航空设备174A能够从车辆128飞出（例如在车辆128
前面），并且第二和/或第三航空设备174B、174C能够在车辆的一个或多个底座178上（使得
第二和第三航空设备174B、174C与车辆一起但未相对于车辆移动）。可选地，航空设备可以
降落并且在未使用底座178的情况下保持在车辆上。尽管在车辆的相同车辆单元150上示出
航空设备和底座，可选地，航空设备和/或底座中的一个或多个可设置在车辆的另一个车辆
单元150和/或152上。另外，尽管航空设备和底座示出在车载车辆的引导车辆单元上（沿车
辆的行驶方向1600），车辆128上的航空设备中的一个或多个（全部）可车载设置在一个或多
个其他车辆单元上。
航空设备能够在航空设备之间切换职责或操作来确保至少一个航空设备在生成
图像数据112，另一个航空设备174在用来自车辆的电流充电，和/或另一个航空设备能够固
定在车辆上并且准备开始相对于车辆飞行。例如，为了确保由至少一个航空设备174A持续
生成代表车辆前面的区域的图像数据112，第一航空设备174A可在车辆前面飞行来获得路
线的图像数据以用于发回车辆供检查。在第一航空设备返回车辆的底座（例如，来对第一航
空设备的电池再充电）之前，第二航空设备174B能够从车辆飞出到第一航空设备处或附近
的位置并且开始生成图像数据112。第一航空设备能够返回车辆的底座来对第一航空设备
的电池充电。在一个方面中，第一航空设备可以仅在第二航空设备在车辆前面在允许第二
航空设备获得第一航空设备前面的区域的图像数据的位置中飞行后返回车辆。在后来的时
间，第三航空设备174C能够飞到第二航空设备的位置并且开始生成图像数据使得第二航空
设备能够返回到底座来对第二航空设备的电池充电。在后来的时间，第一航空设备能够在
车辆前面飞行来替代第三航空设备的操作。在这样做，航空设备能够确保至少一个航空设
备在获得图像数据，另一个航空设备在用能量充电并且准备从车辆飞出，并且另一个航空
设备一直在充电。
在图10中，车辆示出为轨道车辆，但备选地可以是另一个类型的车辆。车辆在行驶
方向1600上沿路线移动。车辆能够包含一个或多个车载拍摄装置单元102来生成位于车辆
下方的路线902的部分、车辆前面和/或后面的部分或围绕车辆的其他区域的图像数据。该
图像数据能够在车载车辆上对操作者显示和/或被图像分析系统检查来识别路线的损坏
段。
航空设备中的至少一个能够沿行驶方向在车辆前面飞行来生成代表沿行驶方向
在车辆前面的区域的图像数据。该图像数据能够代表在航空设备前面的路线的部分、在航
空设备下方的路线的部分和/或在航空设备后面（例如，在航空设备与车辆之间）的路线的
部分。备选地，图像数据能够代表其他区域。能够检查车载车辆上的拍摄装置单元以及车载
航空设备上的拍摄装置单元获得的图像数据来检测路线上的障碍物、路线的问题或其他危
害，如本文描述的。在一个实施例中，航空设备能够将图像数据传递到车载车辆上的图像分
析系统，其还对于障碍物、问题或危害来检查图像数据。
在一个方面中，允许航空设备相对于车辆飞行所在的位置可受到限制。例如，航空
设备可并未比沿路线的指定引导距离1604更靠近车辆的引导端1602（例如，沿行驶方向）飞
行。可沿路线的路径测量引导距离，并且在路线非线性的情况中，可沿路线的非线性路径测
量引导距离。备选地，引导距离可以是未沿非线性路线的路径测量的线性距离。
引导距离能够基于车辆的改变操作而改变。例如，引导距离能够是安全制动距离
1606和响应时间距离1608的组合（例如，相加）。安全制动距离代表车辆在响应于车辆的一
个或多个制动器接合而停止之前将移动的路线路径的距离。例如，如果车辆接合车辆的空
气制动器，安全制动距离代表车辆在继接合制动器之后停止所有移动之前将继续移动的距
离。响应时间距离代表车辆在车载车辆上的操作者能够响应于识别事件来接合车辆的制动
器之前将行驶的沿路线路径的距离。例如，响应时间距离代表车辆在操作者开始看见或被
警告车辆前面的路线中的障碍物和/或路线中的损坏、操作者看见障碍物和/或损坏、操作
者接收路线障碍物和/或损坏的警告或类似物所开始的时期器件将移动多远。该时期在操
作者致动车辆的制动器时结束。
车载设置在车辆上的控制系统能够基于车辆的操作和/或路线的特性计算和/或
改变引导距离、安全制动距离和/或响应时间距离。例如，安全制动距离和/或响应时间距离
能够基于车辆移动有多快、基于路线的路径、基于路线的等级、基于车辆的车轮与路线之间
的附着、基于可用制动力或类似物而改变。例如，安全制动距离和/或响应时间距离对于较
快的车辆速度能够更长并且对于较慢的车辆速度更短。
安全制动距离和/或响应时间距离对于具有较大曲率半径的路线段或路线的直段
能够更长，对于具有较小曲率半径的路线段更短。具有较小曲率半径的路线段可比具有较
大曲率半径的路线段更多地抵制车辆移动，并且因此，使车辆停止所需要的距离在具有较
小曲率半径的段上可更短。
安全制动距离和/或响应时间距离对于具有平坦和/或下坡的路线段能够更长并
且对于具有上坡的路线段更短。由下坡上的地心引力引起的车辆的附加加速能够使车辆停
止所需要的距离延长。由下坡上的地心引力引起的车辆减速和/或平坦等级上的地心引力
引起的缺乏加速能够使车辆移动停止所需要的距离缩短。
安全制动距离和/或响应时间距离对于车辆车轮与路线之间的较小摩擦系数能够
更长并且对于在车辆车轮与路线之间具有较大摩擦系数的路线段更短。使车辆移动停止所
需要的距离能够在车轮与路线之间出现车辆打滑时增加，这能够是车轮与路线之间摩擦系
数减小的结果。
安全制动距离和/或响应时间距离对于车辆的较小可用制动力（例如，车辆的空气
制动器中较小的空气压力）能够更长并且对于车辆的较大可用制动力（例如，车辆的空气制
动器中较大的空气压力）更短。例如，如果车辆具有减少的可用制动力，例如在对空气制动
系统的空气储存罐或其他部件再充电时的时间段期间，使车辆停止所需要的距离可相对于
具有增加可用制动力的车辆增加。
控制系统能够在车辆沿路线移动并且改变操作时计算和更新引导距离、安全制动
距离和/或响应时间距离。例如，在车辆加速、沿下坡行驶、使车轮打滑增加或类似物时，控
制系统能够使引导距离、安全制动距离和/或响应时间距离的长度增加。在车减慢、沿上坡
行驶、具有减小的车辆打滑或类似物时，控制系统类似地能够使引导距离、安全制动距离
和/或响应时间距离的长度缩短。
更新的引导距离、安全制动距离和/或响应时间距离可传递给航空设备，这能够自
主限制航空设备在车辆前面飞行多远。可选地，如果航空设备被车载车辆上的操作者远程
控制，操作者可基于引导距离、安全制动距离和/或响应时间距离来限制航空设备在车辆前
面飞行多远。例如，引导距离可传递给操作者和/或控制系统可响应于航空设备接近引导距
离的远或末端1610（例如，在十米、五十米、100米或与车辆的引导端1602相对的引导距离的
远端的另一个阈值距离内）而对操作者生成听觉和/或视觉警告。航空设备可在航空设备相
对于车辆移动而变慢时接近引导距离的末端。
移动包络1612能够通过限制航空设备可飞行的位置侧边或边界来限定。该移动包
络的一个侧边或边界能够是车辆的引导边缘。移动包络的相对侧边或边界能够是外部引导
边缘或边界1616，其由与车辆的引导边缘平行并且与车辆的引导边缘分离至少引导距离的
垂直取向平面表示。引导边缘或边界能够更远离车辆的引导端以便为航空设备提供移动空
间，如在图10中示出的。备选地，引导边缘或边界可与车辆的引导端分离引导距离。
移动包络的底部边缘或边界1614能够是车辆行驶所在的地面或水面。备选地，底
部侧边或边界能够提升到地面或水面之上并且与之隔开，例如路线上方一或几米。移动包
络的相对上侧边或边界1618能够与路线的上表面分离指定距离。能够限定上侧边或边界以
防止航空设备在路线上方飞行太高。例如，车辆可行驶通过隧道、在其他路线下方、在树下
方、在线下方或类似物行驶。上侧边或边界可限定为不高于隧道、其他路线、树、线或其他障
碍物的极限使得只要航空设备不比上侧边或边界更高地飞行，航空设备就可避免与障碍物
接触。
图11图示根据一个实施例的车辆128的正视图和航空设备174（在图7中示出）的移
动包络1612的示意图。如上文描述的，移动包络可通过边界（例如在图11中示出的上和下边
界）来限定。移动包络可选地可通过相对的横向边缘或边界1700、1702限定，如在图11中示
出的。这些横向边缘或边界可代表与移动包络的引导边缘或边界垂直的平行、垂直取向平
面。与移动包络的上边缘或边界类似，横向边缘或边界可基于路线上方即将出现的障碍物
而限定。例如，横向边缘或边界可比即将出现的隧道的相对垂直侧边、比树、建筑物或路线
相对侧边上的其他物体之间的距离等更拉近。
可防止航空设备在移动包络外部飞行。例如，如果被自主控制，车辆和/或车载航
空设备上的控制单元能够防止航空设备在移动包络外部飞行。如果被手动控制，控制单元
能够忽视或另外忽略操作者输入的试图使航空设备在移动包络外部移动的命令。
图12是根据一个实施例的图像分析系统154的示意图示。如本文描述的，图像分析
系统能够用来检查图像数据的数据内容以自动识别图像数据中的物体、路线中的损坏或类
似物。系统的控制器1400包函或代表硬件电路或电路系统，其包含一个或多个计算机处理
器（例如一个或多个计算机微处理器）或与之连接。控制器能够将由拍摄装置单元获得的图
像数据保存到成像系统的一个或多个存储器设备1402、响应于基于获得的图像数据识别路
线和/或路边设备的一个或多个问题来生成警报信号或类似物。存储器设备1402包含用于
至少暂时存储图像数据的一个或多个计算机可读媒介。适合的存储器设备能够包含计算机
硬驱动、闪速或固态驱动、光盘或类似物。
在车辆沿路线行驶期间，车载车辆和/或航空设备上的拍摄装置单元能够生成图
像数据，其代表拍摄装置的视场的图像和/或视频。例如，图像数据可用来检查路线的健康
状况、沿车辆行驶的路线的路边设备的状态或类似物。拍摄装置的视场能够包含沿车辆行
驶方向设置在车辆前面的路线和/或路边设备中的至少一些。在车辆沿路线移动期间，拍摄
装置单元能够获得代表路线和/或路边设备的数据以供检查来确定路线和/或路边设备是
否正常运作或是否损坏和/或是否需要进一步检查。
因为图像数据代表系统在拍摄装置单元的视场中所看到的事物，由拍摄装置单元
创建的图像数据能够称为机器视觉。系统的一个或多个分析处理器1404可检查图像数据来
识别车辆、路线和/或路边设备的条件。可选地，分析处理器能够检查路线和/或路边设备
处、附近或周围的地形来确定地形是否改变使得需要路线、路边设备和/或地形的维护。例
如，分析处理器能够检查图像数据来确定植被（例如，树、灌木及类似物）是否在路线或路边
设备上生长（例如信号）使得在路线上的行驶可受到阻碍和/或路边设备的视野对车辆的操
作者可模糊不清。分析处理器可以代表硬件电路和/或电路系统，其包含一个或多个处理器
（例如一个或多个计算机微处理器、控制器或类似物）或与之连接。
作为另一个示例，分析处理器能够检查图像数据来确定地形是否远离路线和/或
路边设备、在路线和/或路边设备上或朝着路线和/或路边设备侵蚀使得侵蚀地形干预在路
线上的行驶、干预路边设备的操作或造成干预路线和/或路边设备操作的风险。从而，在路
线和/或路边设备“附近”的地形可包含当路线和/或路边设备在拍摄装置单元的视场内时
在拍摄装置单元的视场内的地形、侵占到路线和/或路边设备上或设置在路线和/或路边设
备下方的地形和/或在离路线和/或路边设备指定距离（例如，两米、五米、十米或另一个距
离）内的地形。
从拍摄装置单元采集图像数据能够允许分析处理器1404访问足够信息来检查个
别视频帧、个别静止图像、若干视频帧或类似物并且确定路线、路边设备的条件和/或路边
设备处或附近的地形。图像数据可选地能够允许分析处理器访问足够信息来检查个别视频
帧、个别静止图像、若干视频帧或类似物，并且确定路线的条件。路线的条件可以代表路线
的健康状况，例如轨迹的一个或多个轨道损坏的状态、路线上外来物体的存在、路线上植被
的过度生长及类似物。如本文使用的，术语“损坏”可以包括路线的物理损坏（例如，路线中
的破坏、路线的凹陷或类似物）、从之前或指定位置的路线移动、朝路线和/或路线上植被的
生长、路线下方支持材料（例如，压载材料）的退化或类似物。例如，分析处理器可检查图像
数据来确定一个或多个轨道是否弯曲、扭曲、破坏或另外被损坏。可选地，分析处理器可以
测量轨道之间的距离来确定轨道之间的间距是否与指定距离（例如，路线的轨距或其他测
量）不同。图像数据通过分析处理器的分析可以使用一个或多个图像和/或视频处理算法来
执行，例如边缘检测、像素度量、与基准图像的比较、物体检测、梯度确定或类似物。
系统的通信系统1406代表硬件电路或电路系统，其包括一个或多个处理器（例如，
微处理器、控制器或类似物）和作为传送器和/或收发器操作以用于与一个或多个位点通信
信号的通信设备（例如，无线天线1408和/或有线连接1410）和/或与之连接。例如，通信系统
可经由天线无线传递信号和/或通过有线连接（例如，电缆、总线或线，例如复合电缆、列车
线）将信号传递给设施和/或另一个车辆系统，或类似物。
图像分析系统可选地可检查拍摄装置单元获得的图像数据来识别图像数据中感
兴趣的特征和/或指定物体。通过示例，感兴趣特征可以包括路线的两个或多个部分之间的
轨距距离。关于轨道车辆，从图像数据识别的感兴趣特征可以包括路线的轨道之间的轨距
距离。指定物体可以包括路边资产，例如安全设备、标志、信号、开关、检查设备或类似物。图
像数据可以由路线检查系统自动检查来确定感兴趣特征中的改变、错过的指定物体、损坏
或出故障的指定物体，和/或确定指定物体的位置。该自动检查可在没有操作者干预的情况
下执行。备选地，自动检查可借助于操作者和/或在操作者请求时执行。
图像分析系统能够使用图像数据的分析来检测路线损坏。例如，能够识别轨道车
辆行驶的轨迹失准。基于检测的失准，能够提醒车辆的操作者使得操作者能够实现一个或
多个响应动作，例如通过使车辆减慢和/或停止。在识别路线的损坏段时，可发起一个或多
个其他响应动作。例如，可将警告信息传递（例如，传送或广播）给一个或多个其他车辆来就
损坏警告其他车辆，可将警告信号传递到设置在路线处或附近的一个或多个路边设备使得
路边设备能够将警告信号传递到一个或多个其他车辆，能够将警告信号传递到能够布置用
于修理和/或进一步检查路线的损坏段的车外设施，或类似物。
在另一个实施例中，图像分析系统能够检查图像数据来识别沿路线的文本、标志
或类似物。例如，在标志、显示设备、车辆或类似物上打印或显示的指示速度极限、位置、警
告、即将出现的障碍物、车辆身份或类似物的信息可被图像分析系统自主读取。图像分析系
统能够通过检测和读取关于标志的信息来识别信息。在一个方面中，图像分析处理器能够
基于图像数据中像素的强度、基于线框模型数据（其基于图像数据而生成）或类似物来检测
信息（例如，文本、图像或类似物）。图像分析处理器能够识别信息并且将信息存储在存储器
设备中。图像分析处理器能够例如通过使用光学字符识别来识别图像数据中包括的字母、
数字、符号或类似物检查信息。该信息可用来自主和/或远程控制车辆，例如通过将警告信
号传递到车辆的控制单元，其能够响应于读取指示比车辆的当前实际速度更慢的速度极限
的标志来使车辆变慢。作为另一个示例，该信息可用于通过读取车辆上打印或显示的信息
来识别车辆和/或车辆携带的货物。
在另一个示例中，图像分析系统能够检查图像数据来确保路线上的安全设备如预
期或设计的那样运作。例如，图像分析处理器能够分析图像数据，其示出十字路口设备。图
像分析处理器能够检查该数据来确定十字路口设备是否在运作来将车辆经过十字路口通
知十字路口处（例如，路线与另一个路线（例如汽车道路）之间的交点）的其他车辆。
在另一个示例中，图像分析系统能够检查图像数据来预测何时需要图像数据中示
出的一个或多个物体的修理或维护。例如能够检查图像数据的历史来确定物体是否随时间
展现退化模式。基于该模式，服务团队（例如，一个或多个人员和/或设备组）能够识别物体
的哪些部分倾向于不良条件或已经处于不良条件中，并且然后可前摄地对物体的那些部分
执行修理和/或维护。能够检查在相同物体的不同时间采集的来自多个不同拍摄装置单元
的图像数据来确定物体条件中的改变。能够检查在相同物体的不同时间获得的图像数据以
便从物体检查滤除外部因素或条件，例如降水（例如，雨、雪、冰或类似物）对物体外观的影
响。这能够例如通过将图像数据转换成线框模型数据而执行。
在一个方面中，图像分析系统的分析处理器能够检查并且比较由车辆和航空设备
的拍摄装置单元采集的图像数据来检测车辆前面的危害（例如沿路线在车辆面前的障碍
物）、检测路线的损坏段或类似物。例如，航空设备能够包括：前向拍摄装置单元，其生成代
表沿行驶方向1600（在图10中示出）在航空设备前面的视场的图像数据；向下(downward-
facing)拍摄装置单元，其生成代表在航空设备下方的视场的图像数据；和后向拍摄装置，
其生成代表航空设备后面（例如，与车辆行驶方向相反和/或在航空设备与车辆之间）的视
场的图像数据。车辆可选地可包括一个或多个拍摄装置单元，例如生成图像数据的前向、向
下和/或后向拍摄装置单元。
在一个实施例中，来自各种拍摄装置单元的图像数据能够通过图像分析处理器与
路线的基准视觉轮廓比较来检测路线上的障碍物、路线的损坏（例如，路线轨道中的破坏
和/或弯曲）或其他危害。图13和14图示路线902的段的图像数据1700的一个示例。如在图13
和14中示出的，图像数据可以是由具有变化的颜色和/或强度的若干像素1702形成的数字
图像。具有较大强度的像素的颜色可更浅（例如，更白），而具有较小强度的像素的颜色可更
深。在一个方面中，图像分析处理器检查像素的强度来确定图像数据的哪些部分代表路线
（例如，轨道的轨道1704、道路的边缘或类似物）。例如，处理器可选择具有比指定阈值更大
强度的那些像素、具有比图像数据中若干或所有像素的平均值或中值更大强度的像素或如
代表路线位置的其他像素。备选地，处理器可使用另一个技术来识别图像200中的路线。
图像分析处理器能够从计算机可读存储器（例如，存储器设备1402）中存储的若干
这样的轮廓选择一个或多个基准视觉轮廓。存储器设备1402能够包括或代表一个或多个存
储器设备，例如计算机硬驱动、CD-ROM、DVD ROM、可移动闪速存储卡、磁带或类似物。存储器
设备能够存储由拍摄装置单元获得的图像数据和与车辆行程关联的基准视觉轮廓。
基准视觉轮廓代表路线在不同位置所具有的路线的指定布局。例如，基准视觉轮
廓能够代表在安装、修理轨道或路线、轨道或路线最后通过检查或用别的方式时路线的轨
道或相对边缘的位置、设置、相对位置。
在一个方面中，基准视觉轮廓是路线的指定轨距（例如，轨道的轨道之间的距离、
道路宽度或类似物）。备选地，基准视觉轮廓能够是在选择位置处路线之前的图像。在另一
个示例中，基准视觉轮廓能够是预期路线在路线图像中要位于哪里的定义。例如，不同的基
准视觉轮廓能够代表沿车辆从一个位置到另一个的行程在不同位置处道路的轨道或边缘
的不同形状。
处理器能够基于在由车载设置在车辆上的拍摄装置单元获得图像数据时车辆的
位置和/或车载设置在航空设备上的拍摄装置单元获得图像数据时航空设备的位置来确定
在存储器设备中选择哪个基准视觉轮廓。处理器能够从存储器设备选择与获得图像数据时
车辆和/或航空设备的位置处路线的指定布局或布置关联或代表该布局或布置的基准视觉
轮廓。该指定布局或布置能够代表路线为了安全车辆行驶所具有的形状、间距、布置或类似
物。例如，基准视觉轮廓能够代表安装轨道或其被最后检查时轨迹轨道的轨距和对准。
在一个方面中，图像分析处理器能够测量图像数据中示出的路线段的轨距来确定
路线是否失准。图15和16图示路线的图像数据的另一个示例。图像分析处理器能够检查图
像数据来测量路线的轨道之间、路线的相对侧边或边缘之间或类似物的轨距距离1800。可
选地，轨距距离能够代表路线的几何尺寸，例如路线的宽度、路线的高度、路线的轮廓、路线
的曲率半径或类似物。
图像分析处理器能够测量图像数据中识别为代表一个轨道、侧边、边缘或路线的
其他组成的一个或多个像素与识别为代表另一个轨道、侧边、边缘或路线的其他组成的一
个或多个其他像素（如在图15和16中示出的）之间的直线或线性距离。该距离能够代表路线
的轨距距离。备选地，可测量其他像素之间的距离。图像分析处理器能够通过使轨道、边缘、
侧边或路线的其他组成之间的像素数量乘以在图像数据中每个像素的宽度所代表的已知
距离、通过使用已知转换因子将轨距距离中像素的数量转换成长度（例如，采用厘米、米或
类似物）、通过修改图像数据中由标度因子示出的轨距距离的标度或用别的方式来确定轨
距距离。在一个方面中，图像分析处理器可以将图像数据转换成线框模型数据或生成图像
数据作为线框模型数据，如在’294申请中描述的。可测量代表轨道的线框模型数据的部分
之间的轨距距离。
测量的轨距距离能够与车载车辆上（或别的地方）的存储器设备中存储的对于路
线的成像段的指定轨距距离比较。因为该距离代表路线的轨道、侧边、边缘或类似物的指定
布置或间距，该距离能够是路线的基准视觉轮廓。如果测量的轨距距离与指定轨距距离相
差超过指定阈值或公差，则图像分析处理器能够确定在图像数据中示出的路线段失准。例
如，指定轨距距离能够代表在安装轨迹的轨道或其最后通过检查时路线的距离或轨距。如
果测量的轨距距离与该指定轨距距离偏离太多，则该偏离可以代表路线的改变或修改轨距
距离。
可选地，图像分析处理器可在车辆和/或航空设备在路线上行驶时几次确定轨距
距离，并且就改变来监测测量的轨距距离。如果轨距距离改变超过指定数量，则图像分析处
理器能够将路线的即将出现的段识别为潜在失准。然而，如下文描述的，测量的轨距距离中
的改变备选地可代表测量驶向的路线中的开关。
测量路线的轨距距离能够允许图像分析处理器确定路线的轨道中的一个或多个
何时失准，即使在路线段包括弯曲时。因为轨距距离应是恒定或基本上恒定的（例如，在制
造公差内，例如其中轨距距离变化不超过1%、3%、5%或另一个值），轨距距离在路线的弯曲或
直段并未明显改变，除非路线失准。
在一个实施例中，图像分析处理器能够跟踪轨距距离来确定轨距距离是否在指定
距离和/或时间量内展现指定趋势。例如，如果轨距距离在至少第一指定时期或距离内增加
并且然后在至少第二指定时期内减小，或在至少第一指定时期或距离内减小并且然后在至
少第二指定时期内增加，则图像分析处理器可确定轨道失准，如在’847申请中描述的。可选
地，图像分析处理器可响应于如上文描述的在指定检测时间或距离极限内轨距距离增加然
后减小或减小然后增加而确定轨道失准，如在’847申请中描述的。
图17图示基准视觉轮廓1800的示例。该基准视觉轮廓代表路线902的指定布局，例
如其中预期路线在车载设置在航空设备和/或车辆上的拍摄装置单元中的一个或多个所获
得的图像数据中。在图示的示例中，基准视觉轮廓包括两个指定区域1802、1804，其代表轨
迹的轨道、路线的边缘或侧边或路线的其他组成的指定位置。指定区域能够代表如果轨道、
边缘、侧边或类似物正确对准则代表路线的轨道、边缘、侧边或类似物的图像数据的像素应
位于的地方。例如，指定区域能够代表在获得图像数据之前路线的轨道、边缘、侧边或类似
物的预期位置。关于轨迹的轨道，在轨道处于与安装轨道或轨道最后通过轨道位置检查时
相同的位置中时轨道正确对准，或至少在指定公差内。该指定公差可以代表轨道、边缘、侧
边或类似物可由于车辆的摆动或其他移动而在图像数据中出现的一系列位置。
可选地，基准视觉轮廓可代表相同或不同车辆上的拍摄装置单元所获得的路线的
以前图像。例如，基准视觉轮廓可以是从在车辆前面飞行的车载航空设备上的拍摄装置单
元获得的图像或图像数据并且由车载设置在车辆上的拍摄装置单元采集的图像数据能够
与基准视觉轮廓比较。指定区域能够代表以前的图像中已经识别为路线组成（例如，路线的
轨道、边缘、侧边或类似物）的像素的位置。
在一个方面中，图像分析处理器能够将代表路线组成的像素映射到基准视觉轮廓
或能够将基准视觉轮廓的指定区域映射到代表路线的像素。该映射可包括确定在图像中代
表路线组成的像素的位置是否处于与基准视觉轮廓的指定区域相同的位置中。
图18和19图示根据本文描述的发明性主题的一个示例的图像数据和基准视觉轮
廓1800的视觉映射图1900的不同视图。映射图代表由车载设置在车辆上、车载航空设备上
和/或车外车辆的图像分析处理器执行的图像与基准视觉轮廓的比较。如在映射图中示出
的，基准视觉轮廓的指定区域能够覆盖在图像数据上。图像分析处理器然后能够识别图像
数据与基准视觉轮廓之间的差异。例如，图像分析处理器能够确定代表路线组成的像素是
否设置在基准视觉轮廓中的指定区域外部。可选地，图像分析处理器能够确定在图像数据
中代表路线组成的像素的位置（例如，这些像素的坐标）是否未位于指定区域内（例如，不是
位于基准视觉轮廓中的指定区域的外边界内的坐标）。
如果图像分析处理器确定代表路线的一个或多个组成的至少指定数量的像素在
基准视觉轮廓中的指定区域外部，则图像分析处理器能够将图像数据中示出的路线段识别
为失准。例如，图像分析处理器能够将代表路线的一个或多个组成的像素1702的组1902、
1904、1906识别为在指定区域外部。如果代表路线组成并且在指定区域外部的像素的数量、
分数、百分比或其他测量超出指定阈值（例如，10%、20%、30%或另一个数量），则图像数据中
示出的路段识别为代表危害（例如，路线失准、弯曲或另外被损坏）。另一方面，如果代表路
线组成并且在指定区域外部的像素的数量、分数、百分比或其他测量未超出阈值，则图像数
据中示出的路线段未识别为代表危害。
图20图示根据另一个实施例由车载设置在车辆和/或航空设备上的拍摄装置单元
生成的图像数据2000和路线的基准视觉轮廓2002、2004。基准视觉轮廓2002、2004能够由图
像分析处理器从图像数据创建。例如，图像分析处理器能够检查图像数据中像素的强度来
确定路线的位置，如上文描述的。在图像数据中的路线位置内，图像分析处理器能够找到具
有相同或类似（例如，在彼此的指定范围内）强度的两个或多个像素。可选地，图像分析处理
器可识别具有相同或类似强度的更多像素。因此可在之前未创建轮廓和/或未将轮廓存储
在存储器的情况下确定基准视觉轮廓。
图像分析处理器然后确定这些像素之间的关系。例如，图像分析处理器可对路线
的每个轨道、侧边、边缘或其他组成识别图像中像素之间的线。这些线能够代表图20中示出
的基准视觉轮廓。图像分析处理器然后能够确定代表路线组成的其他像素是否在基准视觉
轮廓上或其内（例如，在基准视觉轮廓的指定距离内），或这些像素是否在基准视觉轮廓外
部。在图示的示例中，代表路线轨道的像素中的大部分或全部在基准视觉轮廓内或其上。
图21图示根据另一个实施例具有路线902的基准视觉轮廓2104、2106的其他图像
数据。基准视觉轮廓2104、2106可使用由车载设置在航空设备和/或车辆上的一个或多个拍
摄装置单元获得的图像数据创建，如在上文连同图20描述的。然而，与图20中示出的图像数
据相比之下，图21中示出的图像数据2100示出未落在基准视觉轮廓2102上或其内的路线段
2106。该段2106向外并且远离基准视觉轮廓2102弯曲。因为具有代表路线组成的强度的像
素不再在基准视觉轮廓2102上或其中，图像分析处理器能够识别该段2106。因此，图像分析
处理器能够将车辆驶向的段2106识别为危害（例如，路线的失准段）。
在一个方面中，图像分析处理器能够使用本文描述的技术的组合以用于检查路
线。例如，如果路线的两个轨道弯曲或从之前的位置失准，但仍彼此平行或基本上平行，则
轨道之间的轨距距离可保持相同或基本上相同，并且/或可与路线的指定轨距距离大致不
同。因此，仅观看图像数据中的轨距距离可导致图像分析处理器未能识别轨道损坏（例如，
弯曲）。为了避免该情况，图像分析处理器另外或备选地能够使用图像数据生成基准视觉轮
廓并且将这些轮廓与轨道的图像数据比较，如上文描述的。然后可在轨道中的弯曲偏离从
图像数据创建的基准视觉轮廓时识别轨道的弯曲或其他失准。
在一个实施例中，响应于图像分析处理器确定图像数据代表路线上即将出现的危
害，图像分析处理器可指示生成警告信号来通知车辆操作者即将出现的危害。例如，图像分
析处理器能够指示车辆的控制单元显示警告消息和/或显示图像数据（例如，从在车辆前面
飞行的车载航空设备上的一个或多个拍摄装置单元和/或车辆上的一个或多个拍摄装置单
元获得）。车辆的操作者然后可必须直到车辆移动通过的上文描述的安全制动距离才做出
关于是忽略警告还是使车辆停止移动的决策。如果基于从航空设备的一个或多个拍摄装置
单元和/或车载设置在车辆上的拍摄装置单元获得的图像数据在安全制动距离内检测到危
害，则图像分析处理器可在操作者还未发现危害或另外分心的情况下将危害通知车辆的操
作者，由此允许操作者对试图和减轻危害作出反应，例如通过使车辆的移动停止或变慢。
作为一个示例，图像分析系统能够使用在’294申请中描述的一个或多个技术来检
查图像数据。例如，图像分析系统能够执行与在’294申请中描述的检查系统类似的操作。图
像分析系统能够从车载设置在一个或多个航空设备和/或车辆上的一个或多个拍摄装置单
元接收图像数据、将图像数据转换成线框模型数据并且检查随时间线框模型数据中的改变
和/或比较来自由不同拍摄装置单元（例如，在航空设备上的拍摄装置单元和设置在车辆上
的另一个拍摄装置单元）获得的图像数据的线框模型数据来识别路线中的危害、预测路线
何时将需要维护和/或修理，等。图像数据能够通过识别图像数据中代表图像数据中物体的
相同或共同边缘、表面或类似物的像素或其他位置而转换成线框模型数据。图像数据中代
表相同物体、表面、边缘或类似物的像素或其他位置可由图像分析系统通过确定图像数据
中的哪些像素或其他位置具有类似图像特性并且使具有相同或类似特性的那些像素或其
他位置彼此关联而识别。
图像特性能够包括图像数据中像素或位置的颜色、强度、亮度、位置或其他信息。
图像数据中具有在彼此的指定范围内和/或在图像数据中离彼此的指定距离内的颜色（例
如，波长）、强度和/或亮度的那些像素或位置可通过图像分析系统而彼此关联。因为图像数
据中的像素或位置可能代表相同物体（例如，轨道车辆行驶的轨迹的轨道、道路的侧边或类
似物），图像分析系统能够使这些像素或位点彼此组合。
彼此关联的像素或其他位置能够用于创建图像数据的线框模型，例如代表具有相
同或类似颜色的线的关联像素或位置和具有不同颜色的其他像素或位置的图像。图像分析
系统能够从不同拍摄装置单元和/或在不同时间采集的不同图像数据集生成相同路线段的
不同线框模型。图像分析系统能够比较这些不同的线框模型，并且根据识别的线框模型之
间的差异来识别和/或预测危害，例如路线损坏和/或路线何时需要维护和/或修理。
在一个方面中，图像分析系统能够具有与线框数据中的不同改变关联的预测路线
损坏量。例如，基于线框模型数据中的改变对路线中的弯曲或其他失准的检测可与比线框
模型数据中其他类型的改变更多的路线损坏关联。作为另一个示例，早先的线框模型数据
的实线到后来的线框模型数据中的分段线的改变能够与基于分段线中的段数、分段线中的
段的大小和/或段之间的间隙、段和/或间隙的频率或类似物而与路线的不同损坏程度关
联。基于从线框模型数据中的改变所识别的损坏程度，图像分析系统可自动对路线的维护
和/或修理排序。
图22图示用于识别路线相关危害的方法2200的一个实施例的流程图。方法可通过
本文描述的系统的一个或多个实施例实践。在2202处，使用一个或多个拍摄装置单元获得
图像数据。如上文描述的，便携式拍摄装置单元可耦合于在车辆外部飞行的一个或多个航
空设备或另外车载设置在其上。例如，航空设备可沿行驶方向在车辆前面飞行来捕捉在车
辆前面车辆所行驶的路线的部分的图像和/或视频。
在2204处，将图像数据传递到运输系统接收器。例如，图像数据能够从航空设备无
线传递到设置在车辆上的运输系统接收器。图像数据能够在获得图像数据时传递，或可响
应于车辆和/或航空设备进入或离开指定区域（例如围栏）而传递。
在2206处，由于一个或多个目的检查数据，例如为了控制车辆或限制车辆的控制、
控制拍摄装置单元的操作、识别车辆损坏、车辆前面的路线的损坏或类似物，和/或识别车
辆路途中的障碍物。例如，如果拍摄装置单元车载设置在在车辆前面飞行的航空设备上，则
能够分析图像数据来确定在车辆前面之间是否存在危害。
图像分析系统能够检查图像数据并且如果确定在车辆前面设置一个或多个危害，
则图像分析系统能够生成传递给车辆的控制单元的警告信号。该警告信号能够被控制单元
接收，并且响应于接收该控制信号，控制单元能够防止车辆移动。例如，控制单元可忽视通
过车载操作者的控制移动来使车辆移动，控制单元可接合制动器和/或解除车辆的推进系
统（例如，关闭或用别的方式停用车辆的引擎、马达或其他推进生成组件）。在一个方面中，
图像分析系统能够检查图像数据来确定路线是否损坏（例如，车辆行驶所在的轨道被破坏、
弯曲或另外被损坏）、障碍物是否在车辆前面的路线上（例如，路线上的另一个车辆或物体）
或类似物。
在一个实施例中，系统（例如，航空拍摄装置系统）包括第一航空设备、第一拍摄装
置单元和一个或多个图像分析处理器。该第一航空设备配置成在非航空车辆沿路线移动时
车载设置在非航空车辆上。第一航空设备还可以配置成在车辆沿路线移动期间在路线上方
飞行。第一拍摄装置单元配置成车载设置在第一航空设备上并且在第一航空设备飞行期间
生成第一图像数据。一个或多个图像分析处理器配置成检查第一图像数据并且基于该第一
图像数据识别沿非航空车辆行驶方向设置在非航空车辆前面的危害。
在一个方面中，第一拍摄装置单元能够配置成生成代表设置在非航空车辆前面的
路线段的第一图像数据并且一个或多个图像分析处理器配置成基于第一图像数据检查路
线段。
在一个方面中，一个或多个图像分析处理器配置成车载设置在非航空设备上并且
第一航空设备配置成在第一航空设备从非航空车辆飞出期间将第一图像数据无线传递到
一个或多个图像分析处理器。
在一个方面中，第一拍摄装置单元配置成为第一航空设备的前向拍摄装置单元，
其生成代表沿第一航空设备行驶方向在第一航空设备前面的区域的第一图像数据。系统还
能够包括向下拍摄装置单元或后向拍摄装置单元中的一个或多个，该向下拍摄装置单元配
置成车载设置在第一航空设备上并且在向下方向上取向来生成代表在第一航空设备下方
的路线的一部分的第二图像数据，该后向拍摄装置单元配置成车载设置在第一航空设备上
并且在后向方向上取向来生成代表在第一航空设备与非航空车辆之间的路线的一部分的
第三图像数据。
在一个方面中，第一航空设备配置成在第一航空设备飞行期间将第二图像数据或
第三图像数据中的一个或多个传递到一个或多个图像分析处理器。一个或多个图像分析处
理器可以配置成检查第二图像数据或第三图像数据中的一个或多个来识别危害。
在一个方面中，一个或多个图像分析处理器配置成接收在第一航空设备飞行期间
由第一拍摄装置单元生成的第一图像数据并且基于第一图像数据识别路线的被破坏组成
或路线上的障碍物中的至少一个。
在一个方面中，系统还包括控制单元，其配置成控制第一航空设备的飞行。控制单
元可以配置成自主防止第一航空设备在非航空车辆移动期间设置在非航空车辆前面的三
维移动包络外部飞行。
在一个方面中，系统还包括第二航空设备和第三航空设备，其中第一航空设备、第
二航空设备和第三航空设备中的每个配置成在非航空车辆上对接以在非航空车辆移动期
间通过非航空车辆充电并且与之一起行驶。在第一航空设备从非航空车辆飞出的时间段期
间，可以对第二航空设备充电并且它降落在非航空设备上并且第三航空设备可以降落在非
航空设备上并且处于通过非航空设备而充电的过程中。
在一个方面中，非航空车辆是轨道车辆，并且路线是轨道车辆配置成行驶在其上
的轨迹。一个或多个图像分析处理器能够配置成车载设置在轨道车辆上并且第一航空设备
配置成在第一航空设备从轨道车辆飞出期间将第一图像数据无线传递到一个或多个图像
分析处理器。一个或多个图像分析处理器还能够配置成接收在第一航空设备飞行期间由第
一拍摄装置单元生成的第一图像数据并且基于将第一图像数据与轨道的基准视觉轮廓比
较来识别轨迹的被破坏组成或轨迹上的障碍物中的至少一个。
在一个方面中，一个或多个图像分析处理器配置成车外设置在第一航空设备，并
且系统还包括通信设备，其配置成车载设置在第一航空设备上以将第一图像数据无线传递
到一个或多个图像分析处理器。通信设备能够包括一个或多个通信处理器，其配置成使用L
频带通信和S频带通信中的一个或多个来传递第一图像数据。
在另一个实施例中，方法（例如，用于识别路线相关危害的方法）包括从车载设置
在第一航空设备上的第一拍摄装置单元生成第一图像数据，该第一航空设备配置成在非航
空车辆沿路线移动期间在非航空车辆上降落。第一图像数据能够在第一航空设备在非航空
车辆所行驶的路线上方飞行期间生成。方法还能够包括检查（使用一个或多个图像分析处
理器）第一图像数据以基于第一图像数据识别沿非航空车辆行驶方向设置在非航空车辆前
面的危害。
在一个方面中，第一图像数据代表设置在非航空车辆前面的路线段并且由一个或
多个图像分析处理器基于第一图像数据通过检查路线段来识别危害。
在一个方面中，方法还能够包括在第一航空设备从非航空车辆飞出期间将第一图
像数据从第一航空设备无线传递到一个或多个图像分析处理器。
在一个方面中，第一图像数据代表沿第一航空设备行驶方向在第一航空设备前面
的区域，并且方法还能够包括以下中的一个或多个：从车载设置在第一航空设备上的向下
拍摄装置单元生成第二图像数据并且代表在第一航空设备下方的路线的一部分；和/或从
车载设置在第一航空设备上的后向拍摄装置单元生成第三图像数据并且代表在第一航空
设备与非航空车辆之间的路线的一部分。
在一个方面中，方法还能够包括在第一航空设备飞行期间将第二图像数据或第三
图像数据中的一个或多个传递到一个或多个图像分析处理器，并且检查（使用一个或多个
图像分析处理器）第二图像数据或第三图像数据中的一个或多个来识别危害。
在一个方面中，危害由一个或多个图像分析处理器基于第一图像数据识别为路线
的被破坏组成或路线上的障碍物中的至少一个。
在一个方面中，方法还能够包括通过自主防止第一航空设备在非航空车辆移动期
间在设置在非航空车辆前面的三维移动包络外部飞行来控制第一航空设备的飞行。
在一个方面中，非航空车辆是轨道车辆，路线是轨道车辆配置成行驶在其上的轨
迹，并且一个或多个图像分析处理器车载设置在轨道车辆上。方法还能够包括在第一航空
设备从轨道车辆飞出期间将第一图像数据无线传递到一个或多个图像分析处理器、接收在
第一航空设备飞行期间由第一拍摄装置单元生成的第一图像数据以及基于将第一图像数
据与轨迹的基准视觉轮廓比较来识别轨迹的被破坏组成或轨迹上的障碍物中的至少一个。
在另一个实施例中，另一个系统（例如，另一个拍摄装置系统）包括第一航空设备，
其配置成在非航空车辆沿路线移动时降落并且与非航空车辆对接。第一航空设备还可以配
置成从非航空车辆飞出并且沿非航空车辆沿路线的行驶方向在非航空车辆前面飞行。系统
还能够包括第一拍摄装置单元，其配置成车载设置在第一航空设备上并且生成代表在非航
空车辆沿路线移动期间非航空车辆前面的路线的一部分的第一图像数据。系统还能够包括
第二航空设备，其配置成在非航空车辆沿路线移动期间降落并且与非航空车辆对接。第二
航空设备还可以配置成从非航空车辆飞出并且在沿非航空车辆沿路线行驶方向在非航空
车辆前面飞行。配置成车载设置在第二航空设备上并且生成代表在非航空车辆沿路线移动
期间在非航空车辆前面的路线的部分的第二图像数据的第二拍摄装置单元能够包括在系
统中。系统能够包括一个或多个图像分析处理器，其配置成车载设置在非航空车辆上并且
接收第一图像数据和第二图像数据。一个或多个图像分析处理器可以配置成识别沿在非航
空车辆前面的路线的危害。
在一个方面中，一个或多个图像分析处理器配置成以下中的一个或多个：生成警
告信号来将危害通知非航空车辆的操作者和/或响应于识别危害而自动控制非航空车辆的
移动。
在一个方面中，每次仅第一航空设备或第二航空设备中的一个从非航空车辆飞
出。
在一个方面中，系统还能够包括控制单元，其配置成控制第一航空设备和第二航
空设备的飞行。控制单元还能够配置成防止第一航空设备和第二航空设备在非航空车辆前
面限定的三维移动包络外部飞行。
在一个方面中，控制单元配置成基于以下中的一个或多个来改变移动包络的大
小：非航空车辆的速度、路线与非航空车辆之间的摩擦系数、路线的等级和/或路线的曲率
半径。
在一个方面中，非航空车辆是轨道车辆，并且路线是轨道车辆配置成行驶在其上
的轨迹。一个或多个图像分析处理器能够配置成设置在轨道车辆上并且第一航空设备或第
二航空设备中的一个或多个配置成在第一航空设备或第二航空设备中的一个或多个从轨
道车辆飞出期间将第一图像数据或第二图像数据中的一个或多个无线传递到一个或多个
图像分析处理器。一个或多个图像分析处理器还能够配置成在第一航空设备或第二航空设
备中的一个或多个飞行期间接收由第一拍摄装置单元或第二拍摄装置单元中的一个或多
个生成的第一图像数据或第二图像数据中的一个或多个并且基于将第一图像数据或第二
图像数据中的一个或多个与轨迹的基准视觉轮廓比较来识别轨迹的被破坏组成或轨迹上
的障碍物中的至少一个。
发明性主题的某些实施例的前述描述当与附图结合阅读时将更好理解。就图图示
各种实施例的功能框的图来说，功能框不一定指示硬件电路系统之间的划分。从而，例如，
功能框（例如，处理器或存储器）中的一个或多个可在单件硬件（例如，通用信号处理器、微
控制器、随机存取存储器、硬盘及类似物）中实现。类似地，程序可以是独立程序，可作为子
例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能及类似物。各种实施例不限于图中
示出的布置和工具。
上面描述意图是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相
互结合使用。另外，可进行多种修改以使具体状况或材料适合各种实施例的教导，而没有背
离其范围。虽然本文所述材料的尺寸和类型意图定义各种实施例的参数，但是它们决不是
限制性的，而只是示范的。在审查上面描述时，许多其他实施例对于本领域的技术人员将是
显而易见的。因此，应参考所附权利要求书连同这类权利要求书所被赋予的等同物的全部
范围来确定各种实施例的范围。
在所附权利要求书中，术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂
英语等同物。此外，在下面权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不
是意图对其对象强加数字要求。此外，下面的权利要求书的限制没有以方法加功能形式来
书写并且不意图基于35 U.S.C.§ 112第六段来解释，除非并且直到这类权利要求限制确切
地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。并且，如本文使用的，采
用单数陈述的并且采用单词“一”或"一个"进行的元件或步骤应该理解为不排除复数个所
述元件或步骤，除非这种排除明确地规定。此外，对发明性主题的“一个实施例”的引用不意
在解释为排除也包含陈述的特征的附加的实施例的存在。此外，除非相反地明确规定，“包
括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有那个性质的附加的这
样的元件。
本书面描述使用示例来公开本发明主题的若干实施例，并且还使本领域的任何技
术人员能够实施本发明主题的实施例，包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含
的方法。本发明主题的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可包含本领域的技术人
员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元
件，或者如果它们包含具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它
们意图处于权利要求书的范围之内。