阅读说明：本技术 光学制品和与其进行交互的系统 (Optical goods and the system interacted ) 是由 迈克尔·A·麦科伊 安妮·C·戈尔德 西尔维娅·盖乔娃-博罗沃娃·古特曼 格伦·E·卡斯纳 于 2017-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供光学制品,该光学制品包括具有空间上限定的布置的多个数据丰富的回射元件,其中当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的组合内观察时,多个回射元件包括相对于背景基材具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度的回射元件。(The present invention provides optical goods, the optical goods include the retro-reflection element of multiple data riches with the arrangement spatially limited, wherein when observing in ultraviolet spectra, visible spectrum, near infrared spectrum or their combination, multiple retro-reflection elements include the retro-reflection element for having at least two different retroreflection characteristics and at least two different optical contrasts relative to background substrate.)

光学制品和与其进行交互的系统

技术领域

本公开涉及光学制品。更具体地，本公开涉及被配置成可被光学系统和人类观察者以及包括此类光学制品的系统两者读取和/或注意的光学制品。

背景技术

光学系统包括用于采集、分析和理解图像的方法。举例来说，这些系统的例示性应用包括机器人、脸部识别、图像搜索、机器视觉、遥感、监视、自主车辆和物体检测。物体检测应用的一些示例包括车辆视觉系统、自主车辆以及工人安全。

近年来，计算机视觉系统已采取多种方法来检测感兴趣的物体，如行人。大多数物体检测方法包括可见光或近红外摄像机。由于光学制品和系统可位于(例如，白天或夜间；晴朗或多云；市区或城市；建筑物等)的环境的复杂性和多样性，它们能够采取的姿势的多样性，以及它们基于尺寸、衣物等的外观的多样性，以及由于潜在的部分遮挡，因此物体检测的问题是复杂的。

行人检测方法中的许多方法采用对整个图像的穷举扫描或基于模板的轮廓匹配、身体部分匹配。然而，由于人类可在图像中采取的形态的多样性，因此这些方法非常困难、耗时并且具有不太理想的性能。

同样，人类观察人员在夜间检测和识别行人的困难任务导致了高可见度服装的引入和调节。高可见度服装(即，具有回射材料的服装)被设计成通过将更多的入射光返回到光源并且以可容易地被人类查看者识别为其它人类形态的图案来使穿戴者更加可见或显眼。当前的光学系统基于收集大量训练数据，由人类专家对其进行注释，并且然后训练模型以检测感兴趣的特定物体。数据的这种收集和注释是耗时且成本高昂的。

即使考虑到与光学制品相关的现有技术，仍有机会改善光学制品和包括此类光学制品的基材，诸如基础设施、可穿戴物、车辆和其它制品。

发明内容

本公开提供与现有光学制品和与其一起使用的系统相比的许多优点。本公开提供能够在任何条件下容易地观察和/或传达信息给机器观察者、人类观察者、或两者的光学制品，以允许识别和跟踪用户或物体上的此类光学制品。

本公开提供一种光学制品，该光学制品包括以空间上限定的布置来配置的多个数据丰富的回射元件，其中多个回射元件包括具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度的回射元件，其中数据丰富是指可易于机器解释的信息。在一些情况下，多个数据丰富的回射元件以重复的空间上限定的布置来配置，使得即使在回射元件的一部分被遮挡时也可解释信息。

在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的回射强度值。在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的波长。在一些情况下，至少两种不同的回射特性具有至少两种不同的偏振态。在一些情况下，至少两种不同的回射特性具有至少两种不同的相位延迟。

在一些情况下，空间上限定的布置包括几何布置方式，其中回射元件被定位成与它们的相邻回射元件具有一距离，并且其中回射元件在空间上限定的布置内具有从一个元件到另一个元件的周期性。在一些情况下，周期性为规则周期性。在一些情况下，周期性为不规则周期性。在一些情况下，空间上限定的布置为旋转不敏感的。

在一些情况下，每个空间上限定的布置所需的几何布置方式的数量取决于所需的拟合质量。在一些情况下，回射元件被定位成与它们的最近的相邻回射元件相距一特征距离。在一些情况下，回射元件具有尺寸与到相邻回射元件的距离的特征比率，该特征比率不随视角变化。

本公开提供包括前述制品的织物。

本公开还包括一种系统，该系统包括前述制品中的任一种制品、光学系统和推理引擎，该推理引擎用于解释和分类多个回射元件，其中光学系统向推理引擎馈送数据。在一些情况下，制品设置在基础设施、目标、可穿戴物和车辆中的至少一者上。

在一些情况下，光学系统为车辆的一部分，并且另外其中车辆使用信息作为自主驾驶模块的输入。在一些情况下，车辆使用信息来向驾驶员提供人类语言反馈。在一些情况下，车辆使用信息来向驾驶员提供触觉反馈、听觉反馈或视觉反馈中的至少一者。

在一些情况下，多个数据丰富的回射元件在红外光谱中用计算机视觉系统可观察或可见，在可见光谱中用人眼可观察或可见，或者用计算机视觉系统和人眼两者可见。在一些情况下，与多个数据丰富的回射制品相关的信息包括预期道路工人、预期行人、预期建筑工人、预期学生、预期紧急应答工人中的至少一者。

在一些情况下，推理引擎被本地存储作为光学系统的组成。在一些情况下，光学系统使用无线通信协议与推理引擎通信。在一些情况下，推理引擎包括查找表，该查找表具有与多个数据丰富的回射元件的特定图案相关联的指定含义。在一些情况下，推理引擎包括查找表。

上述发明内容并不旨在描述本公开的每个实施方案。本公开的一个或多个实施方案的细节也阐述在以下说明中。依据说明书并且依据权利要求书，本公开的其它特征、目标和优点将显而易见。

附图说明

结合附图考虑本发明的各种实施方案的下列详细描述将可以更完整地理解本发明，其中：

图1a至图1m示出了包括在当前公开的光学制品中的回射元件的各种图案。

图2a和图2b示出了设置在物体上的当前公开的光学制品。

图3示出了根据当前公开的系统的一些实施方案的环境的渲染图像，该环境包括由软件产生的干扰物的存在下的形状以及来自合成生成的图像的形状的感兴趣的区域(ROI)的自动提取。

图4描绘了描述根据当前公开的系统的一些实施方案的用于使用合成生成的数据来评估输入形状的显著性的步骤的流程图。

图5描绘了感兴趣的物体的图像(载体图案)。图像用位于物体周围的边界框注释，如(a)所示。训练机器学习模型以消除该载体图案与在(b)中的环境中发现的其它物体之间的歧义。

图6描绘了对载体图案的示例性修改。载体图案示于(a)中。对图案的修改可包括如(b)所示引入条带中间的间隙或如(c)所示呈分割修剪物的形式的重复间隙。

图7描绘了载体图案的不同子类别的实例的图像。

图8a和图8b描绘了用于当前公开的系统中的一些实施方案中可用的图像处理的示例性系统。

图9示出了可用于当前公开的系统的一些实施方案中的算法中可用的可能形状布置方式的评估方法的概览。

图10示出了在当前公开的系统中的一些实施方案中可用的1484代遗传算法之后产生的拟合(或显著性)分数为0.752332的设计。

图11示出了通过当前公开的系统中的一些实施方案中可用的算法而渲染到3D背心模型上的图10的设计。

图12示出了可用于优化当前公开的系统中的设计的示例性功能。

图13描绘了当前公开的系统中的一些实施方案中可用的示例性遗传算法。

图14描绘了当前公开的系统中的一些实施方案中可用的单一图像实例的工作流的实施方案。

图15描绘了当前公开的系统中的一些实施方案中可用的输入图像的工作流的实施方案。

图16为用于训练和测试用于观察所公开的制品的系统的工艺方案。

图17a、图17b和图17c示出了实施例1中展示的三个制品的图像。

图18a、图18b、图18c和图18d示出了实施例2中展示的四个不同制品的图像。

图19至图33示出了实施例5中展示的回射元件的例示性图案。

图34为被取向为靠近“正面”入射角取向以用于修改的“偏航角”实验的面板的图像。从面板到源/摄像机的距离为大约152m。

图35为图34的测试面板的放大图像，其标识了0.025m×0.025m回射元件。

图36为以相对于查看方向成大约30度的“偏航角”取向取向的测试面板的图像。

图37为图36的测试面板的放大图像，其标识了0.025m×0.025m回射元件。

图38为用近红外系统在暗处拍摄的实施例3a和CE3e的背心的图像。

应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可利用实施方案并且可进行结构改变。图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的组成。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代组成不旨在限制另一图中用相同数字标记的组成。

具体实施方式

光学制品诸如回射(retroreflective)制品将入射在制品上的光重新导向回其光源。该特性导致回射制品在交通和个人安全领域中的许多实际应用。回射制品当前用于交通标志、汽车牌照、道路标记、建筑区锥和桶、以及用户(例如，工人、行人、动物等)穿戴的衣服上的高可见度材料。

与光学制品诸如回射制品交互的系统包括观察者诸如计算机视觉系统、光学系统和人类观察者。所公开的回射制品在最初使用以及甚至在延长使用之后两者均可被这些观察者中的一个或多个观察者在各种类型和水平的环境条件下看见。

多个回射元件包括回射元件，其中当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的任何组合内观察时，这些多个回射元件相对于背景基材具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度。

回射制品的性能的最大挑战之一是可影响其性能的巨大且变化的环境因素。例如，期望回射制品在全光条件(例如白天全太阳)、全暗条件(例如夜间多云条件)以及两者之间的每一情况下工作。能够在特定回射材料或它们的组合可如何起作用方面起作用的具体因素可包括例如太阳的亮度或其缺乏太阳；太阳相对于制品的角度和/或位置；太阳相对于观察者的角度和/或位置；云的存在、不存在或它们的组合；阴影的存在、不存在或它们的组合；阴影相对于制品的角度和/或位置；阴影相对于观察者的角度和/或位置；阴影相对于制品的角度和/或位置；除太阳之外的光源的存在、不存在或它们的组合；除太阳之外的光源相对于制品的角度和/或位置；除太阳之外的光源相对于观察者的角度和/或位置；制品上的水分含量的存在或不存在以及强度；以及雾的存在或不存在。

不同类型的回射制品可针对各种环境因素具有不同的回射响应；不同类型的回射制品可针对各种环境因素相对于其背景具有不同的光学对比度响应；并且一些回射制品可针对各种环境因素相对于其背景具有不同的回射响应和光学对比度响应两者。在例示性场景中，可对观察到的光学对比度具有最大负面影响的两个环境因素可包括太阳相对于制品、观察者、或两者的角度以及阴影的存在。例如，当太阳在观察者后面但直接落在待查看物体上时，包括回射制品的服装上的直射阳光可使传感器饱和(人类观察者的眼睛或非人类观察者的传感器)，使得对于回射制品和背景的某些组合，回射制品与其背景之间没有可观察的对比度。相似地，当太阳在具有回射制品的物体后面时，投射在可观察侧上的阴影可为非常暗的，从而对于回射制品和背景的某些组合，回射制品与其背景之间再一次不存在可检测到的对比度。因此，当与此类条件下的其它组合相比时，提供附加光学对比度的回射制品和背景的组合可通过在更多照明条件下提供更稳健的检测而更有利。

有利的是，例如，回射制品在所有照明条件下可充分发挥功能，因为例如当太阳在云下或横跨天空移动时，包括服装的回射制品的用户停止并改变包括服装的特定回射制品是不切实际的。

光学对比度差异

所公开的光学制品包括至少两个回射元件，并且在大多数实施方案中包括多个例如多于两个回射元件。当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的任何组合内观察时，回射元件相对于背景基材具有至少两种不同的光学对比度。

术语“紫外”是指具有在10纳米(nm)至400nm范围内的波长的能量。术语“紫外光谱”是指10nm至400nm的波长范围。

术语“可见的”是指具有通常肉眼可见的波长的能量，并且在一些实施方案中，是指具有在400nm至700nm范围内的波长的能量。术语“可见光谱”是指400nm至700nm的波长范围。

术语“近红外”是指具有在700nm至2500nm范围内的波长的能量。术语“近红外光谱”是指700nm至2500nm的波长范围。

在一些实施方案中，当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的任何组合内观察时，相对于背景基材的两种不同的光学对比度可通过测量技术、观察、或它们的组合来确定。

在一些实施方案中，当使用人眼观察时，可通过查看两种不同的回射元件来确定相对于背景基材的两种不同的光学对比度。在一些实施方案中，当使用检测器或成像器观察时，可通过测量光学对比度或其至少一些分量来确定相对于背景基材的两种不同的光学对比度。

在一些实施方案中，一种测量光学对比度的方法包括使用色度计。色度计可确定两个回射元件的“颜色”，并且然后色度计可确定它们是否不同。这可使用两个回射元件的原始颜色或通过将两个回射元件转换成灰度并确定两种颜色是否不同来完成。此方法可以是有用的，但在一些情况下，可受到例如传感器中的像素数量的差异的影响。随着像素数量的减少，区分两种不同的光学对比度的能力降低。在实施方案中，利用色度计，可通过用于测量光学对比度的硬件来确定不同的光学对比度值。

在一些实施方案中，一种测量光学对比度的方法包括使用亮度测量。该方法可用于仅对于夜间使用是有意的或尤其有利的回射制品，因为亮度上的差异可为光学对比度差异的压倒性因素。在一些实施方案中，可测量两个回射元件的光通量以确定光学对比度是否不同。在实施方案中，利用光通量，可通过用于测量光通量的硬件来确定不同的光学对比度值。

在一些实施方案中，主要归因于亮度的光学对比度的差异也可被人类观察者确定为两个不同水平的亮度。其中亮度为示例的物理刺激的量值与其感知的强度或强烈程度之间的一种关系由Steven的幂定律给出。定律的通式为ψ(I)＝kI^a，其中I为物理刺激的量值，ψ(I)为由刺激引起的感测的主观量值，a为取决于刺激的类型的指数，并且k为取决于所用的单位的比例常数。指数a基本上表示对于普通人类观察者而言感知到其更明亮(例如，其具有不同的光学对比度)必须要多亮。在一些实施方案中，当刺激条件为暗处的5°目标时，0.33倍的亮度差异可被人类观察者感知为更亮；在一些实施方案中，当刺激条件为点源时，0.5倍的亮度差异可被人类观察者感知为更亮；在一些实施方案中，当刺激条件为短暂闪光时，0.5倍的亮度差异可被人类观察者感知为更亮；并且在一些实施方案中，当刺激条件为短暂闪光的点源时，1倍的亮度差异可被人类观察者感知为更亮。

在一些实施方案中，一种测量光学对比度的方法包括使用双向反射分布函数(BRDF)。BRDF提供作为照明几何形状和查看几何形状的函数的目标的反射率。BRDF取决于波长，并且由表面的结构和光学特性确定，包括例如阴影投射、多重散射、相互遮蔽、透射、反射、吸收和表面元件发射、小平面取向分布、小平面密度、以及它们的组合。BRDF只是以复杂的方式描述了人眼观察到的情况。

在真实世界条件下对回射材料与其背景材料之间的视觉对比度进行量化可为有些复杂的。典型的方法可包括测量回射材料的颜色(如上所述)。材料的颜色通常被定义为简单的测量值，其由定义亮度或强度和色度的组合的度量组成。此测量的示例是CIE1931Yxy颜色空间，其中Y对应于亮度，其中x和y为限定色度图表上的特定色调的色度坐标。通常为对应于特定照明环境的特定照明源(例如分别用于复制日光和特定荧光光谱照明的D65和F2)限定颜色。可使用色度计测量颜色，其中颜色是在用于光源和反射光的明确限定的取向下测量的。

然而，标准颜色测量可不为回射材料在户外查看条件下是否将提供良好的视觉对比度提供良好的预测器。在不同的日光照明条件和取向下，两个反射不透明物体之间的视觉对比度通常比来自色度计的颜色参数的简单比较更复杂。回射材料的反射亮度可为最重要的因素。然而，光被反射的程度取决于查看者(或检测器，在机器视觉情况下)的局部取向以及光相对于照明下材料的表面法线的位置。当照明、观察者或反射材料中的任一者的取向改变时，反射的亮度将改变。此外，包括围绕人类形态的天然皱边的服装上的曲率的存在，以及折叠、磨损、或它们的组合的存在，可相对于人类观察者或与机器视觉相关联的摄像机产生高度非均匀的局部反射几何形状。

可进行双向反射分布函数(BRDF)测量，以对来自样本的反射亮度的角分布进行若干入射角的量化，以探索在多种观察条件下的反射光学对比度。此类测量可被称为明亮覆盖度测定。对于光度测定法，BRDF被定义为反射亮度除以入射照度，并且将被称为光电BRDF。BRDF具有反投影立体角度的单位，即逆立体弧度。每个BRDF数据点与入射光方向和散射光方向相关联。使用投影角度空间来指定散射方向，该投影角度空间为在x-y平面中具有半径1的圆形区域。z方向对应于垂直于样本的方向。将BRDF集成在整个散射角度空间上提供总反射率(TR)。对于投影角度空间中的任意点，与原点的距离等于倾斜角(z轴与散射方向之间的角度)的正弦值，并且点相对于x轴的方位角给出散射光相对于x轴的方位角方向。使用投影角度空间的优点是，投影角度空间中的区域的面积等于投影立体角度。将投影立体角度乘以投影立体角度中的平均BRDF，得到反射到该角区域中的入射光的分数。投影角度空间具有u_X和u_Y的坐标，其中

u_X＝u*sin(φ) u_Y＝u*cos(φ) u＝sin(θ)

θ(西塔)为倾斜角，而φ(phi)为方位角。投影角度空间将被称为u_X-u_Y空间。

对于固定入射角，可测量并测量光电BRDF。通过用u_X-u_Y空间中的指定区域(u<sin(70°)并且u_Y<θ–15°)中的预定临界值对光电BRDF取阈值，可计算高于阈值的指定区域的百分比并且可将其称为“明亮覆盖度”。

在一些实施方案中，当在u_X-u_Y空间中的足够大的区域上的光电BRDF低于约0.1±0.05逆立体弧度时，回射材料可与背景区分开。回射材料的表面法向可围绕主体并随一天的时间而变化，从而导致对u_X-u_Y空间的大区域进行取样。如果明亮覆盖度高，则在阳光下，较大比例的回射材料将是亮的(较高的亮度)，并且更难以与明亮的服装材料区分开。

在一些实施方案中，两个不同的回射元件的光学对比度的差异可用BRDF临界值来描述，该BRDF临界值用于计算明亮覆盖度。例如，0.05的明亮覆盖度限定了使用0.05的立体弧度的BRDF临界值计算的明亮覆盖度。在一些实施方案中，当两个回射元件具有0.05的明亮覆盖度与小于50％的加权平均值时；当它们具有0.05的明亮覆盖度与小于25％的加权平均值时；当它们具有0.05的明亮覆盖度与小于15％的加权平均值时；当它们具有0.10的明亮覆盖度与小于50％的加权平均值时；当它们具有0.10的明亮覆盖度与小于25％的加权平均值时；当它们具有0.10的明亮覆盖度与小于15％的加权平均值时；或者当它们具有0.15的明覆盖度与小于15％的加权平均值时，它们具有不同的光学对比度。

在一些实施方案中，回射特性也可具有至少两种不同的颜色。在一些实施方案中，回射元件中的至少一些回射元件是黑色的，并且回射元件中的至少一些回射元件是银色的。在一些实施方案中，回射元件中的至少一些回射元件是黑色的，并且回射元件中的至少一些回射元件是银色的，并且多个回射元件所位于的背景或基材是荧光的。在一些实施方案中，回射元件中的至少一些回射元件是黑色的，并且回射元件中的至少一些回射元件是银色的，并且多个回射元件所位于的背景或基材是荧光橙色或荧光石灰黄色。

回射特性

回射元件具有至少两种不同的回射特性。术语“回射”是指能量(例如，光线)撞击表面并且被重新导向回到能量源的现象。元件的回射性质可由用任何能量源照明引起。在一些实施方案中，元件的回射性质可由天然源(例如，太阳、月亮等)引起；或由非天然来源(例如，前灯、路灯等)引起。

多个回射元件包括具有至少两种不同的回射特性的元件。在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的回射强度值。在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的反射波长。在一些情况下，至少两种不同的回射特性具有至少两种不同的偏振态。在一些情况下，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的相位延迟。在一些实施方案中，至少两种不同的回射特性为至少两种不同的回射强度值、至少两种不同的反射波长、至少两种不同的偏振态、至少两种不同的相位延迟、或它们的一些组合。

在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或两者中观察到

在一些实施方案中，光学制品、其光学对比度、或它们的一些组合可通过能够在紫外光谱中观察其的系统来观察。在一些实施方案中，光学制品、其光学对比度、或它们的一些组合可通过能够在可见光谱中观察其的系统来观察。在一些实施方案中，光学制品、其光学对比度、或它们的一些组合可通过能够在近红外光谱中观察其的系统来观察。在一些实施方案中，光学制品、其光学对比度、或它们的一些组合可通过能够在紫外光谱、可见光谱和近红外光谱的一些组合中观察其的系统来观察。在一些实施方案中，光学制品、其光学对比度、或它们的一些组合可通过能够在可见光谱和近红外光谱、可见光谱或近红外光谱的一些组合中观察其的系统来观察。

本文观察到可包括被感知、可视化、查看、成像、检测、监测、或它们的任何组合。观察可由人类观察者；机器或计算机观察者、成像器、检测器、可视化装置、或它们的组合；或者人类和机器的组合进行。

机器观察者可包括至少一个摄像机。RGB摄像机系统的示例包括例如FLIRMachine Vision(原来的Point Grey)3 5MP彩色摄像机(CM3-U3-50S5C-CS)(加拿大里士满不列颠哥伦比亚的FLIR Integrated Imaging Solutions公司(FLIRIntegrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA))。摄像机系统可用具有不同焦距的镜头进行修改，包括例如Edmund Optics 25mm C系列固定焦距镜头(新泽西州巴灵顿的爱特蒙特光学公司(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ))。用于RGB摄像机系统的例示性光源可为环境照明或汽车前灯。NIR摄像机系统的示例包括例如FLIR Machine Vision(原来的Point Grey)3 5MP彩色摄像机(CM3-U3-50S5C-CS)(加拿大里士满不列颠哥伦比亚的FLIR Integrated Imaging Solutions公司(FLIR IntegratedImaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA))。NIR摄像机系统可用具有不同焦距和/或滤光器的镜头进行修改，包括例如Edmund Optics 25mm C系列固定焦距镜头(新泽西州巴灵顿的爱特蒙特光学公司(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ))、BN940窄近红外带通滤光器(BN940-25.5)(伊利诺伊州帕拉廷中西部光学系统公司(Midwest OpticalSystems,Inc.Palatine,IL))、或它们的组合。用于NIR摄像机系统的例示性光源可包括来自智能视觉灯公司(密歇根州马斯基根)(Smart Vision Lights(Muskegon,MI))的130mmOver Drive Ring Light940nm IR-“EZ Mount Ring Light”。

所公开的回射制品可为有利的，因为无论回射制品的一部分是否被遮挡，它们都可在许多不同的环境条件下为人类观察者和机器观察者两者提供观察。

角敏感性

在一些实施方案中，多个回射元件也可具有至少两种不同的角敏感性。不同的角敏感性由回射材料的回射特性造成。可利用回射元件的各种组合来产生脉冲效果、不产生脉冲效果、或它们的组合；产生闪烁效果、不产生闪烁效果、或它们的组合；或它们的组合。脉冲效果部分地由过量发光(overglow)引起，因为当一个回射元件停止反射时，更亮的回射元件的过量发光(在该特定角度处)看上去变得更亮，例如脉冲。当入射光的角度改变(通过制品移动或光源移动、或两者)时，回射元件中的一个或多个回射元件将具有回射性变化。在一些实施方案中，当用能量源照明时，多个回射元件可产生脉冲效果。脉冲可以是有利的，因为它可以将一个物体与另一个物体、来自人类的物体或两种其它类型的物体区分开。

不同的角敏感性可与不同的形状、不同的尺寸、不同的图案、或它们的任何组合组合，以产生不同类型的效果，包括例如脉冲、闪动、频闪光效果、闪烁等。因为材料的不同偏角回射特性，所以不同的角度可产生整体制品的不同外观。例如，在所有材料均反射良好的正面角度处，看到全阵列，而在进一步远离正面的一侧的角度(偏角)处，具有低偏角回射性的材料不反射很多，因此此类回射材料在偏角处看上去消失。研究了不同的图案(诸如棋盘、靶心和柱状图案)，并且可提供不同的效果，诸如下文在示例中所见的那些。

当(由机器观察者、人类观察者、或两者)观察以推断观察者相对于固定物体的位置、角度等时，也可利用至少两个回射元件的不同的角敏感性。例如，不同的角敏感性可用于确定观察者与物体的距离，因为角敏感性取决于距离，因为效果(例如，闪烁、脉冲等)仅发生在距回射元件的一距离范围内。

空间上限定的布置

本公开提供一种光学制品，该光学制品包括多个数据丰富的回射元件，该多个数据丰富的回射元件以空间上限定的布置来配置。

如本文所用，术语“数据丰富的”是指易于机器解释的信息。

回射元件中的至少一些回射元件为不连续的。在一些实施方案中，多个回射元件中的所有回射元件均为不连续的。所谓不连续的是指回射元件的边缘彼此不接触并且回射元件不重叠。

在一些实施方案中，多个数据丰富的回射元件以重复的空间上限定的布置来配置，使得即使在回射元件的一部分被遮挡时也可解释信息。在一些实施方案中，多个回射元件中的至少一些回射元件为不连续的。在一些实施方案中，多个回射元件中的大部分回射元件为不连续的。在一些实施方案中，多个回射元件中的所有回射元件均为不连续的。

图1a示出了遮挡和图案复制的效果。左上象限示出了回射元件的样本基础图案。在该示例中，想象一下，如果圆圈中的两个圆圈为可见的，则图案为可识别的；右上象限示出了具有一个复制的相同基础图案；在图1a的左下象限中，白色物体已遮挡图案中的元件中的一个元件。在这种情况下，遮挡导致无法检测图案。在右下象限中，白色物体再次遮挡图案的元件中的一个元件，但由于复制，仍然存在足够的元件以用于通过系统诸如视觉检测系统来检测光学制品的图案。在本公开中可使用各种图案的回射元件，诸如图1b至图1m所示的示例性设计。

在一些实施方案中，可利用特定的空间上限定的布置来对回射制品存在于其上的实体(例如，用户或物体)进行分类。如果系统诸如视觉检测系统中的分类器基于针对最小所需的回射元件的数量来检查图案中的回射元件的数量，则可在部分遮挡下检测到包括比指定的最小量多至少一个元件的图案。相比之下，当图案中的回射元件中的至少一个回射元件被遮挡时，系统，此视觉检测系统中的分类器在寻找特定数量的回射元件时不是稳健的。

本公开还提供多个回射元件可具有相同或不同的形状。单独的回射元件的可用形状包括但不限于圆形、星形、正方形、多边形、弯曲形状和不规则形状等。这些单独的回射元件可以布置形状的数学方式进行布置，使得可独立于单独的组成形状来检测布置方式，任选地单独的组成形状可添加附加信息。数学布置方式是指用于对所得光学制品的组成进行定尺寸和间隔开的方案。

这些回射元件或所得光学制品可为独立的或可为重复的以增加对部分遮挡的稳健性。如果元件或制品小，则可需要重复以用于稳健检测，如果光学制品大，则由于子集为可见的，因此其可能对于部分遮挡为稳健的。

任选地，可对任何数量的组成形状进行工程化以选择性地反射不同波长和/或偏振的光。例如，在一些实施方案中，回射元件具有足以满足调节标准(例如，ANSI/ISEA 107-2015'柔顺材料)的特性但光学制品的子集被构造成使得其具有特殊的光学特性(例如，反射的波长和/或偏振)，使得系统(诸如计算机视觉系统)可区分光学制品的这些区段和光学制品的其余部分或安装在其上的物体。此构造的效用的一个示例可以是，如果要进行调节，则回射元件中的柔顺间隙必须小于Xmm，但计算机视觉系统检测需要间隙大于Xmm。这两个要求将发生冲突，除非回射元件的构造允许计算机视觉系统仅看到回射元件的子集，但整个(或光学制品或回射元件的至少一部分)足以满足标准，因为所得光学制品对可被人类检测到的光谱中的光具有反射性。

在一些实施方案中，光学制品中的独特的回射元件的数量应当对直到回射元件完全遮挡或它们开始相对于明亮像素的密度合并在一起的程度的变形和视角变化是稳健的。

包括光学制品的回射元件(或形状)的间距和特征尺寸将可能需要计入过量发光。本公开的一个任选构造可包括回射元件，该回射元件由多于一个水平的反射材料构造以便减小过量发光的影响。例如，与回射元件的内部部分相比，回射元件的外边缘可由较低的RA材料构造。在一些实施方案中，RA的最小测量差异(诸如至少5％、10％、20％、50％或更多的差异)是有用的。

回射元件可通过任何数量的方法制造，包括但不限于：丝网印刷、编织、缝合等。

在一些实施方案中，光学制品为可变形光学制品。在一些情况下，变形是由收缩、膨胀、或两者造成的。在一些情况下，变形导致回射元件中的至少两个回射元件之间的间距变化。在一些情况下，变形是可逆的。

在一些情况下，前述回射特性响应于条件变化而变化。例如，可导致多个回射元件的回射特性中的至少一种回射特性变化的条件变化可为热、水分、机械变形或辐射的变化。热变化可为例如环境温度的变化。示例性水分变化包括环境湿度的变化或在其中使用光学制品的环境中存在降水。机械变形可包括例如光学制品安装在其上的服装的起皱。

在一些情况下，回射元件被单独地设定尺寸并且彼此分开，使得每个单独的回射元件可在距光学制品的期望距离处分辨。

在一些情况下，空间上限定的布置包括几何布置方式，其中回射元件被定位成与它们的相邻回射元件具有一距离，并且其中回射元件在空间上限定的布置内具有从一个元件到另一个元件的周期性。在一些情况下，周期性为规则周期性。在一些情况下，周期性为不规则周期性。在一些情况下，空间上限定的布置为旋转不敏感的。

在一些情况下，每个空间上限定的布置所需的几何布置方式的数量取决于所需的拟合质量。在一些情况下，回射元件被定位成与它们的最近的相邻回射元件相距一特征距离。在一些情况下，回射元件具有尺寸与到相邻回射元件的距离的特征比率，该特征比率不随视角变化。

在一些情况下，光学制品还包括印刷层，该印刷层设置在回射元件的至少一部分的外表面上。在一些情况下，回射特性是可在红外光谱中检测到的。

在一些情况下，光学制品设置在基材上，该基材选自物体、基础设施、可穿戴物和车辆中的至少一者。本公开提供包括前述制品的织物。

包括回射制品的系统

本公开还包括一种系统，该系统包括前述制品中的任一种制品、光学系统和推理引擎，该推理引擎用于解释和分类多个回射元件，其中光学系统向推理引擎馈送数据。在一些情况下，制品设置在物体、基础设施、目标、可穿戴物和车辆中的至少一者上。

在一些情况下，光学系统为车辆的一部分，并且另外其中车辆使用信息作为自主驾驶模块的输入。在一些情况下，车辆使用信息来向驾驶员提供人类语言反馈。在一些情况下，车辆使用信息来向驾驶员提供触觉反馈、听觉反馈或视觉反馈中的至少一者。

在一些情况下，多个数据丰富的回射元件在红外光谱中对计算机视觉系统可见。在一些情况下，与多个数据丰富的回射制品相关的信息包括预期道路工人、预期行人、预期建筑工人、预期学生、预期紧急应答工人中的至少一者。

在一些情况下，推理引擎被本地存储作为光学系统的组成。在一些情况下，光学系统使用无线通信协议与推理引擎通信。在一些实施方案中，推理引擎和光学系统可包括如针对本公开中可用的方法和系统的以下区段中公开的各种特征和步骤。

当前公开的系统可用于各种应用。例如，当前公开的系统利用当前公开的光学制品来简化和增强系统的检测能力，诸如计算机视觉行人检测，该系统允许系统确定穿戴光学制品设置在其上的服装、附件或其它物体的个体的位置、识别和/或姿势。多个回射元件中的数据丰富的内容有助于通过减少干扰物的数量来简化行人检测的任务，光学系统需要该干扰物通过以下步骤进行评估：首先基于光学特性(诸如例如返回的光的强度和/或颜色光谱)对图像取阈值，并且然后基于光学制品设置在其上的服装、附件或其它制品的设计和穿戴者的可能姿势来评估有意义形状(或图案)的那些分割区域。

当前公开的系统包括至少一个摄像机、光源(诸如例如，车辆前灯、或其它可见的NIR或FIR光源)和当前公开的光学制品。当前公开的系统利用从光学制品返回的光的图案来识别光学制品设置在其上的物体，推断姿势、位置、交叉的可能性等。一个可能的实施方案可利用服装设计，诸如图2a和图2b所示的那些。在该示例中，服装的正视图具有不同于服装的轮廓视图的具有多个回射元件的数量和图案的可见光学制品。如果服装上的光学制品具有已知的尺寸(例如，如果在这种情况下的人字纹全部为6英寸长)，则系统可基于投影的尺寸和位置推断穿戴者与摄像机的相对距离和位置。

本公开包括用于在无需收集此类形状的真实世界数据(图像/视频)的情况下自动评估设计形状(诸如包括在其中的光学制品和多个回射元件)针对应用环境的显著性的系统和方法。

执行该方法的步骤序列在图3a和图3b中进行描绘；并且在此处进行描述：

对系统的输入为感兴趣的形状，诸如光学制品和包括在其中的多个回射元件。对于应用环境，通常在环境中出现的一组干扰物形状(或物体)是已知的，例如对于公路应用，干扰物集可包括公路信息标志、限速标志、锥体、桶等。

将对感兴趣的物体(诸如基础设施、服装、附件等)安排的设计形状(诸如光学制品和包括在其中的多个回射元件)和干扰物集输入到用于生成图像和视频的合成数据集的算法或软件中。这包括但不限于使用环境的3D模型在该环境中产生渲染物体的渲染软件。这将生成可模拟效果如照明效果、视点变化、环境杂乱、物体运动等的数据。图3a示出了穿戴高可见度服装的公路工人的样本渲染图像，其中本公开的示例性光学制品为他的服装的正面部分中的设计形状。

从图像提取对应于设计形状(例如，光学制品和包括在其中的多个回射元件)的感兴趣的区域(ROI)和干扰物。图3b示出了从渲染图像提取的ROI的一个此类示例。该方法可使用关于针对渲染环境而提供的3D模型的知识来进行自动化。

对于每个提取的ROI，计算表征它们的特性(如外观、形状、纹理、几何形状)的特征，例如，形状上下文、取向梯度的直方图、面积等。

然后可将计算出的特征输入到算法中，该算法的示例在图4中示出，该算法可针对该组干扰物形状生成设计形状(例如，光学制品和包括在其中的多个回射元件)的显著性分数。显著性评估生成设计形状在该组干扰物中的独特性的定量分数。

本公开还提供一种系统和方法，该系统和方法在感兴趣的物体(诸如基础设施、服装、附件等)上修改回射形状(诸如光学制品和包括在其中的多个回射元件)以提供附加信息。在本发明中，感兴趣的物体也被称为载体图案。感兴趣的示例性物体或载体图案包括工作区域中的工人穿戴的高可见度安全背心、在路边建筑区中用于标记导航界限的桶、以及其它基础设施、服装、附件等。此处描述了执行该方法的步骤序列：

收集环境的载体图案的注释图像。这些包括不同距离、姿势和视点的物体的图像。作为示例，图5包括工作区中的单独的工人穿戴的回射背心的示例。

机器学习模型可被训练用于将图像贴片分类为载体图案或不进行分类。为了训练该模型，提供载体图案和背景(不包括载体图案的图像贴片)的图像贴片。计算表征这些图像贴片的外观的图像特征，如取向梯度(HOG)或形状上下文的直方图。然后使用这些特征来训练分类器模型，例如支持向量机(SVM)或决策树。该模型的输入是图像贴片的计算特征，并且输出可以是(但不限于)对输入图像贴片中的载体图案的存在的是/否回答。

给定载体图案并基于系统对环境的要求，对载体图案的回射形状进行修改。在图6a、图6b和图6c中提供示例，其中在安全背心中使用的H形状被部分地修改以产生图案的两个附加子类别。修改不局限于尺寸，并且也可包括改变图案的颜色。

在数据收集实验中或通过合成数据生成模块收集不同子类别的图像。除了单独收集不同子类别的图像之外，载体图案图像还可能已经包括子类别的实例，并且可以使用聚类算法来发现这些实例。

使用不同子类别的实例对子分类分类器进行训练，如图7所示。

在运行时，系统首先查找载体图案的存在。在已检测到图像贴片中的载体图案的情况下，然后针对图像中存在的子类别通过子类别模块处理该图像贴片。示例在图8a和图8b中提供。

在一些实施方案中，当前公开的系统还提供或包括两种算法，该算法用于1)初始化放置在感兴趣的物体(诸如服装)上的光学制品的形状的边界，以及2)限定测量该边界配置的有用性或拟合性的目标函数。算法中的每一种算法搜索可能的几何形状的空间并产生优化该目标函数的几何形状。

图9示出了评估每个可能几何形状的方法(参数化为一组[x,y]点)。在一些实施方案中，算法中的一种算法是遗传算法，而另一种算法是基于数值梯度的优化算法。这些算法中的每一种算法使用不同的技术来生成样本几何形状，对它们进行评估，并尝试进一步生成具有改善的评估分数的新布置方式。

在一些实施方案中，多个回射元件被放置成产生设计(诸如服装设计)的配置，该设计对系统(诸如机动车使用的系统)是高度突出的(参见图10)。如本文所用，术语“高度突出的”是指从环境中的其它实体或特征突出的东西。目标函数通过将设计作为纹理应用到背心的3D模型(例如，由建筑工人佩戴的那种背心)来评估设计的显著性。3D建模应用程序(例如，共混器)用于产生该3D模型的若干不同视图(参见图11)。将所得的视图以及一组“干扰物”形状馈送到聚类算法中。干扰物形状取决于应用空间。在一些实施方案中，干扰物形状是在当前公开的系统和方法中可被混淆为感兴趣的物体的物体。聚类算法将这些输入分组为群集。

在一些实施方案中，聚类将这些设计中的每一种设计准确地分类为一个群集，并且将干扰物形状中的每一种形状分类为另一个群集。这导致1.0的拟合性。拟合可通过“Silhouette Score”来量化，其基于已知的地面真实标签测量一组群集的质量。换言之，Silhouette Score用于测量聚类算法的执行情况。存在其它潜在有用的方法来量化一组群集的质量。

在一些实施方案中，用于Python的SciPy优化工具箱可用于产生设计，作为我们的概念验证实验的一部分，其中使用生成圆形形状的目标函数。Scipy函数被称为scipy.optimize.minimize。该函数供应有1)限定设计的多边形形状的边界的起始配置(诸如使用多个回射元件的光学制品)的[x,y]点的列表，2)量化该设计的特定配置的成本的目标函数，其中值越低越好，3)为优化而使用的优化方法的规范，以及4)形状或尺寸约束的列表。

在一些实施方案中，优化方法选自文档中的选项的列表(例如，顺序最小平方编程)。可以定义约束以约束图12中列出的约束中的任一个或所有约束。遗传算法可用于确定可能的数据结构。数据结构可被称为染色体(类比于生物系统中遗传物质的容器)。

遗传算法生成多个染色体(完全随机或通过对种子设计进行随机变化)。然后确定每个染色体的拟合性。删除拟合性差的染色体并用高度拟合染色体的拷贝替换。新副本使用突变运算符进行修改。突变运算符对染色体中的值中的一些值应用随机变化。拷贝可使用被称为交换的操作产生，其中每个子代得到来自多个亲代的遗传物质，尽管并非总是需要交换。

在一些实施方案中，染色体是点的列表。每个点限定包括具有多个回射元件的光学制品的形状的顶点。遗传算法有利于具有高拟合性的几何形状(例如，在这种情况下，具有最接近1.0的拟合性)。具有高拟合性的几何形状趋于留在群体中，并且由于选择操作，具有低拟合性的几何形状趋于被排除在群体之外。

图13描述了遗传算法(GA)。染色体的群体可随机初始化或使用预进化的染色体进行初始化。另选地，可使用来自一组数千个随机生成的染色体的前N个最拟合的染色体对群体进行初始化。与数值优化算法相似，遗传算法使用了显著性目标函数。可以修改目标函数以对设计施加硬约束或软约束。硬约束确保设计的一致性。GA使用软约束将设计“推进”到期望的属性，但并不完全排除离群值设计。

1)高度和宽度

2)面积(最小和/或最大—符合监管标准)

3)回射元件在某些区域中的存在(即，为了符合ANSI标准，在肩部上强制存在材料)

4)将掩膜应用于设计，以限定背心区域

具有最低拟合性的染色体被具有最高拟合性的染色体的拷贝替换。参见图13中的步骤C和D。可以各种方式来完成此目的。在一些实施方案中，使用具有4的比赛尺寸的单一比赛选择。该方法需要将每个染色体随机分配到4的组。将两个劣质染色体替换为该组中的两个优异染色体的拷贝。这些拷贝可以是两个高级亲代的精确副本，或者可以使用来自每个亲代的一些遗传物质创建每个子代。该后一种方法被称为交换(参见图13中的步骤E)。然后将子代突变(参见图13中的步骤F)。在我们的概念验证实施方式的情况下，突变涉及在我们的染色体中随机扰动一个或多个[x,y]顶点。

最后，确定是否已满足终止标准(参见图13中的步骤G)。可在预定数量代之后完成算法终止。

本公开还提供利用回射来训练物体部件检测器的系统和方法。如本文所用，术语“物体部件检测器”是指能够在图像/视频中找到物体的单独部件而不是寻找整个物体本身的检测器。

具有回射特性的光学制品在其中光源投射在它们上的图像中看上去明亮。因此，当这些光学制品的图像取强度阈值时，该物体可在所得的二进制图像中呈现为连接的组成。在本公开中，该特性用于将光学制品的部件分割(如果存在的话)。此处描述了执行该方法的步骤序列，并且在图14中描绘了光学制品的单一实例的样本工作流程。

提供输入图像。图像用整个感兴趣的物体(诸如光学制品)的边界框位置注释(如图14中的步骤(a)所示)。注意，注释不包括任何信息，例如物体的部件的计数或位置。在图像上进行取强度阈值和形态学操作如闭合(其包括扩张和侵蚀)。这些提供二进制图像(如果针对多个阈值运行，则为多个图像)，其中连接的组成提供图像贴片。可将该组图像贴片分成两组—与边界框注释没有任何重叠并构成背景的所有图像贴片(如图14中的步骤(e)所示)。另一组包括与地面真实注释具有一些重叠的贴片(如图14中的步骤(d)所示)。具有重叠的该组贴片可通过使用定尺寸试探法来修剪，以消除作为形态的伪影留下的噪声贴片。该组构成部件可包括在整个物体上重复的图案(如图14中的步骤(a)中的示例所示)或不同的部件。这些可以由可以确定物体的部件的数量的聚类算法来发现。构成部件的数量也可通过人类监督提供。最后，针对所发现的物体的构成部件来训练检测器模型(如图14中的步骤(f)所示)。该模型被训练用于检测场景中感兴趣的物体的特定部件。

在一些实施方案中，表征具有多个回射元件的当前公开的光学制品的潜在方法包括分布函数。例如，其特征可在于回射元件或特征(反射具有特定强度的给定波长和/或偏振)，其具有某种尺寸分布以及组成元件的间距和相对位置的某种分布。该类型的表征可用于启用附加能力，诸如物体分类(例如，与一类物体相关联的一个特征和与第二类物体相关联的另一个特征)或启用产品认证。其特征还可在于从由星座确定的无量纲比率生成的分布。例如，节点的尺寸除以到下一个最近节点的距离。

在本公开中，仅光学制品的足以准确地对分布进行取样的部分才是分类所需要的。例如，如果光学制品包括为星座的一部分的许多元件X，则对于群体的统计意义上显著的样本(即，n<<X)，可仅需要少量的可见元件。当制品的视图被部分遮挡或扭曲时，这将改善分类的稳健性。

本公开还提供利用回射进行基于部件的检测的系统和方法。该系统组合了尤其是具有回射特性的光学制品的两种特性：在光学制品的强度阈值图像上的某些形态操作下，所得的连接的组成可能包括以下整个物体：某些光学制品由构成部件构成，或者可被修改为重复部件的组成，并且当光学制品在其姿势中部分可见或被其它物体遮挡时，这些部件中的一些部件将为可见的。

这两种特性可通过运行单片检测器来搜索感兴趣的完整物体(诸如当前公开的光学制品设置在其上的基础设施、服装、附件或其它物体)并将其与寻找其一个或多个构成部件的检测器组合来使用。执行该方法的步骤序列描绘在图15中并且在此处进行描述：

对系统的输入是场景的图像，其中感兴趣的物体(诸如当前公开的光学制品设置在其上的基础设施、服装、附件或其它物体)可与检测器模型一起存在，该检测器模型被训练用于找到设置在感兴趣的物体上的整个光学制品并且单独地找到其构成部件。由于姿势或遮挡，物体上的光学制品可为完全可见的或部分可见的。可包括光学制品的图像贴片以两种方式生成：通过帮助将构成部件分割的取强度阈值(如图15的步骤(b)所示)或与形态操作组合的取阈值(如图15中的步骤(c)所示)。

一个或多个部件检测器在第一候选池上运行，因为它们被训练用于寻找光学制品的较小组成部件(如图15中的步骤(d)所示)，而整个物体检测器在形态学操作之后提取的图像贴片上运行(如图15中的步骤(e)所示)。最后，组合运行两个不同检测器框架的输出(如图15中的步骤(f)所示)。即使整个光学制品可未被单片检测器检测到，基于部件的检测器将发现光学制品中的一些光学制品，从而指示制品在场景中的存在。

图16还提供用于训练和测试用于观察所公开的制品的系统的工艺方案。图16的上半部分描述了系统的训练。在一些实施方案中，将+(正数据)和-(负数据)馈送到训练中。训练可以基于训练问题规划进行一些迭代。图16的下半部分描述了将测试集馈送到经过训练的算法并进行评估的测试阶段。如果测试阶段确定识别尚未满足图形指标，则可进行附加训练(例如，经由图16的上半部分中所描绘的方法)。

输入(训练图像或测试图像)可为多个图像，其中每个图像包括真实世界或合成环境中的特定服装配置。获得正数据集可包括在感兴趣的物体(例如，在不同姿势、视点、距离、照明和遮挡条件下的安全背心)上收集设计的真实世界和/或合成图像/视频。获得负数据集可包括收集在应用程序环境中找到的其它物体的图像/视频。输入数据(+/-)包括穿戴存在于一些环境(例如，靠近道路)中的某种设计(例如标准H设计)的个体的图像。包括服装的图像的部件表示(+ve)数据并且所有其它区域表示(-ve)数据。人类或预训练的计算机(例如试探性导向)贴标签机标记在这些图像中包括服装(+ve数据)的区域(在人类专家的帮助下)。基于这些标记，计算机从图像提取正数据和负数据。

然后利用所有该数据(训练集)来训练算法，其目标是学会区分正数据点和负数据点(图像区域)。然后针对独立的测试集对训练算法进行评估。

图16中的左下块示出了应用程序环境的正图像/视频和负图像/视频的独立收集的测试数据集(例如，测试图像)。可以相同的方式收集测试集作为训练集。计算算法可以是使用训练数据集针对感兴趣的物体进行训练的分类器算法。对于每种服装配置，可基于用于服装配置的一组训练图像来开发计算算法。之后可为用于所述服装配置的一组测试图像，该组测试图像通过由所述服装配置的训练图像的输入开发的计算算法运行。由人类在服装上标记的实际标签保持从算法隐藏(BLIND STUDY)并可用作评估其性能的基准。曲线下的面积(AUC)或其它测量可用于定量评估。

可通过将分类器应用于一个或多个测试数据集上并计算用于评估的度量(例如分类准确度、假阳性比率、精度、召回、AUC)来获得来自此系统的输出。最终输出包括用于评估所述服装配置的功效的评估度量。输出可包括分类准确度、假阳性比率、特异性和敏感性。

虽然本文描述了计算系统的一个特定实施方式，但在阅读本公开之后，与本公开的范围一致并且在本公开的范围内的计算系统的其它配置和实施方案对本领域的技术人员而言将是显而易见的。在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本公开的各种变型和修改对本领域的技术人员而言将变得显而易见。

实施例

下面的实施例可进一步说明了目的和优点，但这些实施例中列举的特定材料和其量以及其它条件和细节不应解释为是对本公开的不当限定。

材料

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料8906银色织物修剪物(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN))-在实施例中被称为“银色织物修剪物”。

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料C750银色转印膜(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St Paul,MN))-在实施例中被称为“银色转印膜”。

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料C790炭黑拉伸转印膜(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN))-在实施例中被称为“黑色转印膜”。

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料8710银色转印膜(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St Paul,MN))-在本文中被称为“银色转印膜2”。

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料8986荧光橙红色阻燃织物(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN))-在本文中被称为“橙色织物”。

3M^TM SCOTCHLITE^TM反射材料8987荧光柠檬黄色阻燃织物(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN))-在本文中被称为“黄色织物”。

由卡哈特公司(密歇根州迪尔伯恩)(Carhartt(Dearborn,Michigan))制备的型号100501的名为“High-visibility Class 2vest”的可商购获得的背心是“H”图案的实施例-在实施例中被称为“H图案背心”或“H图案服装”。

透射率测量

使用光学分光光度计

(UltrascanPro，来自弗吉尼亚州雷斯顿公司的亨特联合实验室(HunterAssociates Laboratory Reston,VA))测量可见光波长范围和近红外波长范围两者内的光学透射光谱

回射系数

回射性使用ASTM E810-03(2013)(使用共面几何形状在0.20观察角和50入射角(即0.2/50角度)下的回射片(RA)的系数的标准测试方法)中描述的测试标准进行测量。回射单位以cd/lux/m2报告。

角度回射性测量遵循ANSI/ISEA 107-2010标准。

实施例1：非定量的人类观察

利用人类观察者的白天视觉检查来确定图17a中的回射元件的组合比图17b或图17c中所见的组合中的任一者更显眼。

实施例2：使用机器视觉系统的服装的可检测性

利用以下摄像机系统。可见光彩色摄像机系统为FLIR Machine Vision(原来的Point Grey)3 5MP彩色摄像机(CM3-U3-50S5C-CS)(加拿大里士满不列颠哥伦比亚的FLIR Integrated Imaging Solutions公司(FLIR Integrated ImagingSolutions Inc.,Richmond BC,CANADA))，其具有Edmund Optics 25mm C系列固定焦距镜头(新泽西州巴灵顿的爱特蒙特光学公司(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ))。近红外单色摄像机系统为FLIR Machine Vision(原来的Point Grey)3 5MP彩色摄像机(CM3-U3-50S5C-CS)(加拿大里士满不列颠哥伦比亚省FLIR Integrated ImagingSolutions公司(FLIR Integrated Imaging Solutions Inc.,Richmond BC,CANADA))(其具有Edmund Optics 25mm C系列固定焦距镜头(新泽西州巴灵顿的爱特蒙特光学公司(Edmund Optics Inc.Barrington,NJ)))和BN940窄近红外带通滤光器(BN940-25.5)(伊利诺伊州帕拉廷中西部光学系统公司(Midwest Optical Systems,Inc.Palatine,IL))。将来自智能视觉灯公司(密歇根州马斯基根)(Smart Vision Lights(Muskegon,MI))的130mmOver Drive Ring Light 940nm IR-“EZ Mount Ring Light”同步到NIR摄像机，并用作NIR单色摄像机系统的光源。用于可见光彩色摄像机系统的光源为环境照明或汽车前灯。

制备四种例示性服装。比较例2a为柠檬黄色背景背心，其具有在其上用银色织物修剪物制备的H图案，如图18a所见。比较例2b为比较例2a的背心，其中银色转印膜的25.4mm正方形邻近附连到H图案，与H图案材料银色织物修剪物具有12.7mm间隙，如图18b所见。实施例2c为比较例2a的背心，其中黑色转印膜1的25.4mm正方形邻近附连到H图案，与H图案银色织物修剪物具有12.7mm间隙，如图18c所见。实施例2d为比较例2a的背心，其中银色转印膜和黑色转印膜两者的25.4mm正方形交替邻近附连到H图案，与H图案材料银色织物修剪物具有12.7mm间隙，如图18d所见。在图18a至图18d所示的实施例中，正方形尺寸为25.4mm，并且H图案与正方形的间隙为17.2mm，其中正方形与正方形间隙为31.75mm，并且银色正方形和黑色正方形交替。在这些实施例中使用的尺寸基于硬件考虑以及在优选观查距离下检测和分析特征的能力。其它尺寸和配置是可能的。

在白天环境照明条件下，用可见光彩色摄像机系统(RGB)和近红外单色摄像机系统(NIR)在各种距离(例如，50英尺、100英尺、150英尺)下拍摄穿戴比较例2a和比较例2b以及实施例2c和实施例2d的高可见度服装的个体的图像。在100英尺处使用可见光彩色摄像机系统(RGB)捕获的样本图像示于图18a、图18b、图18c和图18d中。

将服装的图像分割成各种组成(荧光背景材料、银色H图案组成、银色正方形和/或黑色正方形)。计算各种组成的最大、最小和中值像素值。表1示出了在0至1标度上分别归一化NIR图像和RGB图像的该数据(其中1为完全饱和的)。

表1

来自本发明和比较例的日光图像的像素强度

材料	NIR高	NIR低	NIR中值	RGB高	RGB低	RGB中值
							荧光柠檬黄色背景	0.80	0.39	0.41	0.99	0.23	0.56
银色反射H	1.00	0.36	0.62	1.00	0.11	0.20
							银色反射正方形	0.91	0.49	0.75	0.82	0.20	0.21
黑色反射正方形	0.60	0.31	0.47	0.19	0.06	0.08

来自各种实施例在户外日光条件下的像素强度由于材料类型、取向、遮蔽等而显示宽范围的强度。黑色正方形的RGB像素强度范围与荧光背景的像素强度范围不重叠，而银色正方形和银色H组成的像素强度范围与荧光背景的像素强度范围重叠。因此，在某些日光条件下，含有银色反射物的服装的区域具有与背景强度不可区分的强度，从而限制利用反射元件进行物体检测的能力。与使用RGB摄像机系统对具有银色正方形的服装成像时的背景材料的像素强度的范围相比，具有黑色正方形的服装在像素强度的范围方面表现出较少的重叠。在类似的照明条件下，黑色反射物表现出优异的对比度并提供相对于背景材料更稳健的对比度。

实施例3：

实施例3a(E3a)通过施加0.025m正方形黑色转印膜1并将它们层压到H图案背心来制备，其中H图案修剪银色织物修剪物缝制在该背心上。将正方形以交替图案定位在距两侧上银色织物修剪物的0.013m处，并且在正方形之间以0.032m间隔开。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’Hotronix Thermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以130C(265F)在3-4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成银色转印膜的层压。

实施例3b(E3b)通过施加0.025m正方形银色转印膜和黑色转印膜1并将它们层压到H图案背心来制备，其中H图案修剪银色织物修剪物缝制在该背心上。将正方形以交替图案定位在距两侧上银色织物修剪物的0.013m处，并且在正方形之间以0.032m间隔开。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’Hotronix Thermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在3-4的航空压力设定下持续15秒的停留时间来完成银色转印膜和黑色转印膜1的层压。

比较例1(CE3c)是由密歇根州迪尔伯恩的卡哈特公司(Carhartt,Dearborn,Michigan)制备的型号100501的名为“High-visibility Class 2vest”的可商购获得的背心，，使用3M Scotchlite 8906银色织物修剪物缝合到柠檬黄色棉聚酯网片背心上。

比较例2(CE3d)通过施加0.025m正方形银色转印膜并将它们层压到H图案背心来制备，其中H图案修剪银色织物修剪物缝制在该背心上。将正方形以交替图案定位在距两侧上银色织物修剪物的0.013m处，并且在正方形之间以0.032m间隔开。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’Hotronix Thermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在3-4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成银色转印膜的层压。

比较例3(CE3e)通过施加0.025m正方形银色转印膜并将它们层压到H图案背心来制备，其中H图案修剪银色织物修剪物缝制在该背心上。将Scotch 2510黑色掩蔽条带/饰带/带子和银色转印膜的正方形以交替图案(即，银着色的回射材料，然后是黑色条带正方形)定位在H图案背心(针对银色转印膜层压，并且针对黑色掩蔽条带粘附)上，并且在正方形之间间隔0.032m。

图38示出了用上述NIR系统捕获的实施例3b(顶部面板)和CE3e(底部面板)的背心的图像。如通过比较两个面板所见，如果正方形中的一些正方形被穿戴者或其它障碍物阻挡，则黑色回射膜与黑色条带相比所提供的回射特性提供附加信号和附加遮挡抗性。

实施例4—使用明亮覆盖度测定的对光学对比度的BRDF测量

对于具有和θ＝0°、16°、30°、45°、60°和75°以及φ＝90°的每个样本，用辐射成像IS-SA成像球体(美国华盛顿雷德蒙德的辐射视觉系统公司，原来的辐射成像公司(RadiantVision Systems formerly Radiant Imaging,Redmond,WA,USA))测量两个复制的光电BRDF(双向反射分布函数)。光电BRDF对应于用该仪器测量的CIE-Y BRDF。该仪器给出施照器E的CIE-Y值。

分析在多种不同的照明条件下进行，该照明条件表示白天照明的真实生活场景。分析集中于CIE-Y BRDF，因为Y因子表示相对亮度或相对亮度水平。

CIE-Y BRDF使用IS-SA仪器软件导出到θ_X-θ_Y空间的笛卡尔坐标中，其中导出数据集的增量和分辨率设定为1°。注意，仪器分辨率为约1.5°。根据θ_X-θ_Y角度空间被定义为

θ_X＝θ*sin(φ) θ_Y＝θ*cos(φ)

将BRDF转换到u_X-u_Y空间中，并且然后在u_X-u_Y空间中u<sin(70°)和u_Y<sin(θ–15°)的区域中取阈值，其中阈值为0.05、0.10和0.15立体弧度。阈值基于具有在高可见度安全服装应用中使用的典型背景织物的应用来选择，如标准诸如ANSI/ISEA-107(2015)和EN ISO20471中引用的。例如，高可见度服装中使用的典型荧光柠檬黄色织物可以近似为朗伯反射器，其中CIE-Y BRDF为约0.18逆立体弧度。高可见度服装中使用的典型荧光橙色织物可以近似为朗伯反射器，其中CIE-Y BRDF为约0.10逆立体弧度。因此，0.05、0.10和0.15逆立体弧度是合理的CIE-Y BRDF临界值。

取阈值的BRDF图像用于计算相应的回射材料的明亮覆盖度。表2至表4给出两次重复测量平均的明亮覆盖度值。加权平均的明亮覆盖度百分比通过使用与θ的余弦成比例的加权因子加权明亮覆盖度而获得。将加权因子归一化，使得它们的和等于一。加权平均的明亮覆盖度给出可如前述发生的对宽范围的照明和查看几何形状取样的度量。

表2

BRDF临界的明亮覆盖度(％)＝0.05逆立体弧度

表3

BRDF临界的明亮覆盖度(％)＝0.10逆立体弧度

表4

BRDF临界的明亮覆盖度(％)＝0.15逆立体弧度

结果表明，黑色反射器给出最低的明亮覆盖度，这在与用于高可见度服装的典型背景材料一起使用时是期望的。其它反射器给出高得多的明亮覆盖度值。与典型的银色材料本身相比，来自黑色转印膜的较低的明亮覆盖度提供显著更高的对比度，并且因此在更广泛的照明条件下提供更好的检测效果。

实施例5角敏感性的观察

实施例5a(E5a)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜、3M Scotchlite 8965白色织物和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的0.025m正方形并将它们层压或粘附到棉织造织物来制备。将正方形定位在网格中，X和Y方向的正方形之间具有0.05m空间，并且以平行图案定位以在网格上形成竖直列。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’HotronixThermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成3M Scotchlite 8725银色转印膜和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的层压。使用购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的Scotch^TM Essentials Wardrobe Tape来完成3M Scotchlite 8965白色织物的粘附。参见图19。

实施例5b(E5b)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜、3M Scotchlite8965白色织物和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的0.025m正方形并将它们层压或粘附到棉织造织物来制备。将正方形以ABC交替图案定位在网格中，X和Y方向的正方形之间具有0.05m空间，以在网格上形成对角行。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’HotronixThermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成3M Scotchlite 8725银色转印膜和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的层压。使用购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的Scotch^TM Essentials Wardrobe Tape来完成3M Scotchlite 8965白色织物的粘附。参见图20。

如实施例1中那样，以列制备实施例5c(E5c)，但将正方形间隔开0.075m。参见图21。

如实施例1中那样，以列制备实施例5e(E5e)，但将正方形间隔开0.1m。参见图23。

如实施例2中那样，以对角行制备实施例5f(E5f)，但将正方形间隔开0.1m。参见图24。

实施例5g(E5g)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜、3M Scotchlite8965白色织物和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的0.013m正方形并将它们层压或粘附到棉织造织物来制备。将正方形定位在网格中，X和Y方向的正方形之间具有0.025m空间，并且以平行图案定位以在网格上形成竖直列。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’HotronixThermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成3M Scotchlite 8725银色转印膜和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的层压。使用购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的Scotch^TM Essentials Wardrobe Tape来完成3M Scotchlite 8965白色织物的粘附。参见图25。

实施例5h(E5h)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜、3M Scotchlite8965白色织物和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的0.013m正方形并将它们层压或粘附到棉织造织物来制备。将正方形以ABC交替图案定位在网格中，X和Y方向的正方形之间具有0.025m空间，以在网格上形成对角行。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’HotronixThermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成3M Scotchlite 8725银色转印膜和SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的层压。使用购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的Scotch^TM Essentials Wardrobe Tape来完成3M Scotchlite 8965白色织物的粘附。参见图26。

如实施例7中那样，以列制备实施例5i(E5i)，但将正方形间隔开0.038m。参见图27。

如实施例8中那样，以对角行制备实施例5j(E5j)，但将正方形间隔开0.038m。参见图28。

如实施例7中那样，以列制备实施例5k(E5k)，但将正方形间隔开0.05m。参见图29。

如实施例8中那样，以对角行制备实施例5l(E5l)，但将正方形间隔开0.05m。参见图30。

比较例5m(C5m)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜的0.025m正方形并将它们层压到织造棉织物来制备。将正方形定位在网格中，X和Y方向上的正方形之间具有0.05m空间。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’Hotronix Thermal Transfer Press STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成层压。参见图31。

比较例5n(C5n)通过切割3M Scotchlite 8965白色织物的0.025m正方形并将它们粘附到织造棉织物来制备。将正方形定位在网格中，X和Y方向上的正方形之间具有0.05m空间。使用购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的Scotch^TMEssentials Wardrobe Tape来完成粘附。参见图32。

比较例5o(C5o)通过切割3M Scotchlite 8725银色转印膜的0.1m正方形并层压到织造棉织物来制备。使用转印压机诸如以商品名“Stahls’Hotronix Thermal TransferPress STX20”从宾夕法尼亚州卡姆切尔斯的Stahls’Hotronix公司(Stahls’Hotronix,Carmichaels,Pennsylvania)商购获得的转印压机以177C(350F)在4的航空压力设定下持续20秒的停留时间来完成层压。参见图33。

该测试使用具有Nikon D7000 16.2百万像素数字SLR摄像机的以大约15mph的速度驱动的2015Toyota Highlander XLE的低光束前灯来执行，该摄像机具有Nikon 105mm镜头(日本东京的尼康株式会社(Nikon,Tokyo,JAPAN))，附接到三脚架并放置在中部控制台上方并与驾驶员的头部并行。两(2)名观察者坐在汽车的后面，并且一名驾驶员正在收集外观数据以及用摄像机记录的照片和视频。实施例5a至5l安装在1.2m×2.4m芯的泡沫或0.22m直径的管上，并且用比较例5m至5o中的至少一者进行测试。将样本围绕竖直轴并且然后围绕水平轴旋转+/-大约90度。汽车在610m和3m之间每76m停止一次，以通过注释和照片文件对样本进行评估。

表5描述了不同查看距离处的样本和外观。图例：S—银色、B—黑色、W—白色、C—列、D—对角线、So—实心、M—单色。

表5

表6指示正面亮度，其示出了所有反射角和2个偏角，其示出了回射率如何随着不同材料的视角而变化。由于材料的不同的偏角回射特性，如表6所示，因此不同的角度产生不同的外观。在所有材料均反射良好的正面角度处，看到全阵列，而在进一步远离正面的一侧的角度(偏角)处，具有低偏角回射性的材料不反射很多，因此这些行或列趋于消失。表6示出了SRI部件号：RC-C725-30.0CM-8001-CP4的非常低的偏角反射性。

表6

图34和图35示出了正面，并且图36和图37示出了在偏角处实际上消失的这些行。图34示出了被取向为靠近“正面”入射角取向以用于修改的“偏航角”实验的面板的图像。从面板到源/摄像机的距离为大约152m。图35示出了来自图34的用于识别0.025m×0.025m回射元件的测试面板的放大图像。在该取向(面板的表面法线大致平行于照明源/检测器光)下，回射元件中的所有回射元件均为可见的。图36示出了以相对于查看方向成大约30度的“偏航角”取向取向的测试面板的图像。在这些条件下，银色回射元件仍然为可见的，但黑色回射元件明显更不可见。图37示出了来自图36的用于识别0.025m×0.025m回射元件的测试面板的放大图像。在这些条件下，银色回射元件仍然为可见的，但黑色回射元件明显更不可见。

这些网格模式发生开/关闪动。在环形图案诸如靶心的情况下，当相邻材料变得更暗时，更亮材料的过量发光导致更亮的材料出现生长和收缩(或脉冲)。通过布置形状产生的其它动态变化的效果可包括消失效果、生长/放大效果、其它移动的光学幻影等。

实施方案

本文公开了光学制品，所述光学制品包括具有空间上限定的布置的多个数据丰富的回射元件，其中当在紫外光谱、可见光谱、近红外光谱、或它们的组合内观察时，所述多个回射元件包括相对于背景基材具有至少两种不同的回射特性和至少两种不同的光学对比度的回射元件。

还公开了根据前述实施方案所述的制品，其中所述回射元件在近红外区域中相对于所述背景基材具有至少两种不同的光学对比度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的差异用0.05的明亮覆盖度与小于50％的加权平均明亮覆盖度来描述。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.05的明亮覆盖度与小于25％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.05的明亮覆盖度与小于15％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.10的明亮覆盖度与小于25％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.10的明亮覆盖度与小于20％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.10的明亮覆盖度与小于15％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中光学对比度的所述差异具有0.15的明亮覆盖度与小于15％的加权平均明亮覆盖度。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中在观察角/入射角0.2°/5°下的所述回射元件的回射系数大于50cd/lux-m2、大于100cd/lux-m2、或大于200cd/lux-m2。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，所述光学制品包括高可见度安全服饰。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述多个数据丰富的回射元件以重复的空间上限定的布置来配置，使得即使在所述回射元件的一部分被遮挡时也能够解释信息。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述光学制品为可变形光学制品。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述变形为收缩或膨胀中的至少一者。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述变形导致所述回射元件中的至少两个回射元件之间的间距变化。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述变形为可逆的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中至少两种不同的回射特性为至少两种不同的回射强度值。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中至少两种不同的回射特性为在不同视角下查看时的至少两种不同的回射强度值。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，所述回射特性响应于条件变化而变化。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述条件变化为热、水分、机械变形或辐射的变化中的至少一者。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述回射元件被单独地设定尺寸并且彼此分开，使得每个单独的回射元件能够在距所述光学制品的期望距离处分辨。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述空间上限定的布置包括几何布置方式，其中所述回射元件被定位成与它们的相邻回射元件具有一距离，并且其中所述回射元件在所述空间上限定的布置内具有从一个元件到另一个元件的周期性。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述周期性为规则周期性。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，所述周期性为不规则周期性。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述空间上限定的布置为旋转不敏感的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中每个空间上限定的布置所需的几何布置方式的数量取决于所需的拟合质量。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述回射元件被定位成与它们的最近的相邻回射元件相距一特征距离。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述回射元件具有尺寸与到相邻回射元件的距离的特征比率，所述特征比率不随视角变化。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，所述制品还包括印刷层，所述印刷层设置在所述回射元件的至少一部分的外表面上。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述回射特性是能够在所述红外光谱中检测到的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中至少两个回射元件为不连续的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述多个回射元件为不连续的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的制品，其中所述光学制品设置在基材上，所述基材选自基础设施、可穿戴物和车辆中的至少一者。

还公开了织物，所述织物包括根据前述实施方案中任一项所述的制品。

还公开了系统，所述系统包括a)根据前述实施方案中任一项所述的制品；b)光学系统；和c)推理引擎，所述推理引擎用于解释和分类所述多个回射元件，其中所述光学系统将数据馈送至所述推理引擎。

还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中所述制品设置在基础设施、目标、可穿戴物和车辆中的至少一者上。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，所述光学系统为车辆的一部分，并且另外其中所述车辆使用所述信息作为自主驾驶模块的输入。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中所述车辆使用所述信息来向驾驶员提供人类语言反馈。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中所述车辆使用所述信息来向所述驾驶员提供触觉反馈、听觉反馈或视觉反馈中的至少一者。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，所述多个数据丰富的回射元件在所述红外光谱中为可见的。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，与所述多个数据丰富的回射制品相关的所述信息包括预期道路工人、预期行人、预期建筑工人、预期学生、预期紧急应答工人中的至少一者。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中所述推理引擎被本地存储作为所述光学系统的组成。还公开了根据前述实施方案中任一项所述的系统，所述光学系统使用无线通信协议与所述推理引擎通信。

因此，公开了光学制品和与其进行交互的系统的实施方案。上述实施方式以及其它实施方式均在以下权利要求书的范围内。本领域的技术人员将会知道，本公开可通过除所公开的那些实施方案之外的实施方案进行实施。所公开的实施方案仅为举例说明目的，而非出于限制的目的。