用于控制烟火演出元件的光学跟踪的制作方法

本申请要求2014年5月21日提交的美国临时申请号62/001,551的权益，该申请以其整体出于一切目的通过引用结合到本文中。

背景技术：

本公开一般地涉及跟踪系统领域，并且更特别地涉及用来使得能够通过动态信噪比跟踪系统在各种情境中跟踪元件的方法和设备。

跟踪系统已被广泛地用来在各种各样的情境中跟踪对象的运动、位置、取向以及距离以及其它方面。此类现有跟踪系统一般地包括发射电磁能的发射器和被配置成检测电磁能（有时在其已被反射离开对象之后）的检测器。现在认识到的是传统跟踪系统具有某些缺点，并且对于在各种情境中的使用来说改善的跟踪系统是合意的，所述各种情境包括游乐园吸引物、工作地点监视、体育运动、烟花表演、工厂楼层管理、机器人、安全系统、泊车和运输以及其他。

技术实现要素：

根据本公开的实施例，一种游乐园烟火演出跟踪和控制系统包括：发射器，其被配置成将电磁辐射发射到烟火演出区域中；仪式物（ordinance），其具有装入外壳内的烟火演出元件，其中该仪式物具有位于外壳上的回射标记并且被配置成回射由发射器发射的电磁辐射；检测相机，其具有烟火演出区域的视野并且被配置成检测电磁辐射从回射标记的回射；以及控制系统，其被通信耦合到检测相机并具有处理电路，该处理电路被配置成：监视来自回射标记的回射的电磁辐射以在空间和时间上跟踪回射标记的移动；以及将回射标记的移动关联到仪式物的移动以跟踪仪式物通过空间和时间的移动。

根据本公开的另一实施例，一种跟踪和控制游乐园中的烟火演出的方法包括：使用发射器将电磁辐射指引到烟火演出区域中；使用检测相机检测从烟火演出区域内回射的电磁辐射的波长；以及使用通信耦合到检测相机的控制系统基于来自烟火演出区域内的回射的电磁辐射的变化在空间和时间上跟踪具有烟火演出元件的仪式物的移动。

根据本公开的又一实施例，一种游乐园烟火演出系统包括：仪式物，其具有装入外壳内的烟火演出元件，其中该仪式物包括位于外壳上的回射标记并且被配置成回射电磁波谱的可见范围之外的电磁辐射。该仪式物还包括起爆装药和具有内部引信的电子引信机构。该起爆装药被配置成使仪式物起爆并响应于从内部引信施加的刺激来触发烟火演出元件；并且其中该电子引信机构具有通信电路，其被配置成与远程起爆系统通信并且响应于来自远程起爆系统的控制信号来通过内部引信开始向起爆装药施加刺激。

根据本公开的另一实施例，一种跟踪和控制烟火演出效果的方法包括：使用具有一个或多个发射器的发射子系统用电磁辐射充满游乐园吸引物的骑乘交通工具路径；使用具有一个或多个检测器的检测子系统检测从骑乘交通工具路径内回射的电磁辐射的波长；以及利用具有通信耦合到检测子系统的处理电路的控制系统基于回射的电磁辐射的变化在空间和时间上跟踪骑乘交通工具在骑乘交通工具路径上的移动和位置；当所跟踪的骑乘交通工具的位置具有相对于使用耦合到控制系统的烟火演出效果装置的烟火演出效果的预定关系时触发烟火演出效果；使用检测子系统检测由烟火演出效果发射的电磁辐射；将由烟火演出效果发射的电磁辐射与由存储在控制系统的存储器中的烟火演出效果发射的电磁辐射的参考识别标志进行比较；以及使用控制系统基于该比较来调整烟火演出效果装置的操作参数。

附图说明

当参考附图来阅读以下详细描述时，本公开的这些及其它特征、方面以及优点将变得更好地理解，在附图中相同的字符遍及各图表示相同部分，在所述附图中：

图1是根据本公开的实施例的利用动态信噪比装置来跟踪对象的跟踪系统的示意图；

图2是根据本公开的实施例的利用动态信噪比装置来跟踪对象的另一跟踪系统的示意图；

图3是根据本公开的实施例的跟踪人身上的回射标记的图1的跟踪系统的示意图；

图4是根据本公开的实施例的其中在空间和时间上跟踪人或对象的位置和移动的由图1的跟踪系统执行的分析的示意性表示；

图5是根据本公开的实施例的具有用于经由图1的跟踪系统来跟踪房间内的人的位置的回射标记的网格图案的房间的顶视图；

图6是根据本公开的实施例的在不跟踪回射标记移动且不跟踪回射标记阻挡的情况下跟踪人的图1的跟踪系统的立视图；

图7是根据本公开的实施例的具有设置在房间的墙壁和地板上的用于经由图1的跟踪系统来跟踪房间内的人和对象的位置的回射标记的网格图案的房间的立视图；

图8图示出根据本公开的实施例的具有不同的涂层以使得电磁辐射的不同波长能够被朝着图1的跟踪系统的检测器反射回去的回射标记的横截面图；

图9A-9C描绘了根据本公开的实施例的其中可以由图1的跟踪系统在三个空间维度上跟踪对象的方式；

图10是图示出根据本公开的实施例的使用图1的跟踪系统来跟踪反射并基于跟踪的反射来控制游乐园元件的方法的实施例的流程图；

图11是根据本公开的实施例的在调查设备中使用来确定结构的标高或着色的变化的图1的跟踪系统的透视图；

图12是根据本公开的实施例的图1的跟踪系统监视具有位于表面下的回射标记的结构的表面状况的变化的方式的示意性表示；

图13是根据本公开的实施例的被用来调查包括支撑结构和轨道的游乐园骑乘装置以确定该骑乘装置的结构标高的变化的图1的跟踪系统的透视图；

图14是根据本公开的实施例的用来监视游乐园骑乘交通工具和火焰效果的图1的跟踪系统的透视图；

图15是根据本公开的实施例的由图1的跟踪系统监视和控制的火焰产生装置的横截面侧视图；

图16是根据本公开的实施例的被用来监视烟花演出中的仪式物（ordinance）的高度的图1的跟踪系统的透视图；

图17是根据本公开的实施例的具有附接到其外壳的电子起爆管以及回射标记以使得仪式物能够被图1的跟踪系统跟踪的仪式物的横截面侧视图；

图18是根据本公开的实施例的使用由图1的跟踪系统控制的机器人致动的大炮的烟花演出的透视图。

具体实施方式

一般地，跟踪系统可以使用从周围环境获得的各种输入来跟踪某些对象。输入的源可以例如取决于所执行的跟踪的类型和跟踪系统的能力。例如，跟踪系统可以使用设置在环境中以主动地生成被主控制器接收到的输出的传感器。控制器然后可以处理生成的输出以确定被用于跟踪的某些信息。此类跟踪的一个示例可以包括跟踪传感器被固定到的对象的运动。此类系统还可能利用被用来用电磁辐射、磁场等沐浴一定区域的一个或多个装置，其中，电磁辐射或磁场被用作参考，由控制器将传感器的输出针对该参考进行比较。如可以领会到的，此类主动式系统如果被实现成跟踪许多对象或者甚至人的话可能采用起来是相当昂贵的，并且对于跟踪系统的主控制器而言是处理器密集（processor-intensive）的。

其它跟踪系统（诸如某些被动式跟踪系统）可以在不提供照明源等的情况下执行跟踪。例如，某些跟踪系统可以使用一个或多个相机来获得对象、人等的轮廓或粗略骨骼估计。然而，在其中背景光照可能强烈的情况下，诸如在炎热且晴朗的日子在室外，此类系统的准确度可能由于由被动式跟踪系统的检测器所接收到的不同程度的噪声而降低。

考虑到前述内容，现在认识到传统跟踪系统具有某些缺点，并且期望改善的跟踪系统以便在各种情境中使用，所述各种情境包括游乐园吸引物、工作地点监视、运动以及安全系统及其它。例如，当前认识到可以利用改善的跟踪系统来增强各种游乐园环境及其它娱乐吸引物中的操作。

根据本公开的一个方面，动态信噪比跟踪系统使用发射的电磁辐射和（在某些实施例中）回射来使得能够检测跟踪系统的视场内的标记和/或对象。公开的跟踪系统可以包括：发射器，其被配置成在视场中发射电磁辐射；感测装置，其被配置成检测从视场内的对象回射回来的电磁辐射；以及控制器，其被配置成执行各种处理和分析例程，包括解译来自感测装置的信号并基于检测到的对象或标记的位置来控制自动化设备。公开的跟踪系统还可以被配置成同时地（使用相同的发射和检测特征）跟踪多个不同对象。在某些实施例中，跟踪系统跟踪放置在对象上的回射标记的位置以估计对象的位置。如本文中所使用的，回射标记是被设计成在电磁辐射从其发射的方向上将电磁辐射近似地回射回去的反射标记。更具体地，根据本公开所使用的回射标记，在被照亮时在窄圆锥体内将电磁辐射朝着发射源反射回去。相反地，某些其它反射材料（诸如发光材料）可以经历漫反射，其中，电磁辐射在许多方向上被反射。仍进一步地，同样反射电磁辐射的反射镜通常不经历回射。相反地，反射镜经历镜面反射，其中，入射到反射镜上的光的角度以相等但相反的角度被反射（离开发射源）。

可以容易地从许多商业来源获得根据下面阐述的实施例所使用的回射材料。一个示例包括回射带，其可以适合于许多不同的对象（例如，环境特征、衣服物品、玩具）。由于其中与根据本公开所使用的检测器16相组合地使用此类标记而发生回射的方式，回射标记不能由于阳光或者甚至在存在以与感兴趣波长重叠的波长发射电磁辐射的其它发射器的情况下被冲蚀掉。因此，所公开的跟踪系统与现有光学跟踪系统相比可以更加可靠，尤其是在室外环境中和在存在其它电磁发射源的情况下。

虽然本公开适用于许多不同情境，但当前公开的实施例（除其它的之外）针对关于基于从此类动态信噪比跟踪系统获得的信息来跟踪游乐园内的某些结构（例如建筑物、支撑柱）的变化、以及在某些情况下控制游乐园设备（例如，自动化设备）的各种方面。确实，当前认识到的是通过使用所公开的跟踪系统，可以执行可靠且高效的游乐园操作，即使在游乐园中存在许多活动的对象、客人、雇员、声音、光等，其可以另外创建用于其它跟踪系统的高水平噪声，尤其是不以这里公开的方式使用回射标记的其他光学跟踪系统。

在本公开的某些方面中，游乐园的控制系统（例如，与游乐园的特定区域（诸如骑乘装置）相关联的控制系统）可以使用由动态信噪比跟踪系统所获得的信息来监视并评估关于该区域中的人、机器、交通工具（例如，客人交通工具、服务交通工具）以及类似特征的信息以提供有助于游乐园操作的更有效操作的信息。例如，该信息可以被用来确定某些自动化过程是否可以被触发或者另外被允许进行。所评估的关于游乐园中的交通工具的信息可以包括例如关于游乐园的某些区域内的自动化机器、骑乘交通工具等的位置、移动、尺寸或其它信息。以非限制性示例的方式，可以评估信息以跟踪人和机器以便提供人和机器之间增强的交互性，以跟踪和控制无人飞行器，以跟踪和控制骑乘交通工具以及与骑乘交通工具关联的任何演出效果等。

参考图1可以更好地理解本公开的某些方面，图1一般地图示出根据本实施例的其中可以将动态信噪比跟踪系统10（在下文中称为“跟踪系统10”）与游乐园设备12集成的方式。如所图示，跟踪系统10包括被配置成在通常的方向上发射电磁辐射的一个或多个波长（例如，光，诸如红外光、紫外光、可见光或无线电波等）的发射器14（其可以是具有一个或多个发射装置和关联控制电路的发射子系统的全部或一部分）。跟踪系统10还包括被配置成检测作为发射的结果被反射的电磁辐射的检测器16（其可以是具有一个或多个传感器、相机等以及关联控制电路的检测子系统的全部或一部分），如下面更详细地描述的。

为了控制发射器14和检测器16（发射子系统和检测子系统）的操作并执行由发射、反射以及检测过程引起的各种信号处理例程，跟踪系统10还包括被通信耦合到发射器14和检测器16的控制单元18。因此，控制单元18可以包括一个或多个处理器20和一个或多个存储器22，其在本文中可一般地称为“处理电路”。以特定但非限制性示例的方式，一个或多个处理器20可以包括一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个现场可编程门阵列（FPGA）、一个或多个通用处理器或其任何组合。另外，一个或多个存储器22可以包括易失性存储器（诸如随机存取存储器（RAM））和/或非易失性存储器（诸如只读存储器（ROM））、光驱、硬盘驱动器或固态驱动器。在某些实施例中，控制单元18可以形成被配置成协调各种游乐园特征（包括设备12）的操作的控制系统的至少一部分。如下所述，可以将此类集成系统称为游乐园吸引和控制系统。

跟踪系统10具体地被配置成检测被照亮组件的位置，诸如相对于网格、图案、发射源、固定或移动环境要素等具有适当相关回射材料的回射标记24。在某些实施例中，跟踪系统10被设计成利用相对定位来识别在一个或多个此类被照亮组件与将由游乐园设备12执行的特定动作（诸如触发演出效果、骑乘交通工具的派遣、门的关闭、安全相机与移动的同步等）之间是否存在相关。更一般地，动作可以包括机器移动的控制、图像形成或自适应以及类似过程。

如所图示，回射标记24可以位于对象26上，该对象26可以对应于任何数目的静态或动态特征。例如，对象26可以表示游乐园吸引物的边界特征，诸如地板、墙壁、门等，或者可以表示可被客人、游乐园雇员或类似对象穿戴的物品。确实，如下面所阐述的，在游乐园吸引物区域内，可以存在许多此类回射标记24，并且跟踪系统10可以检测来自标记24中的某些或全部的反射，并且可以基于此检测来执行各种分析。

现在参考跟踪系统10的操作，发射器14进行操作以发射电磁辐射（其出于说明性目的用扩展电磁辐射束28、电磁辐射束28来表示）以选择性地用电磁辐射照亮、沐浴或充满检测区域30。电磁辐射束28意图一般地表示根据本实施例可以使用的任何形式的电磁辐射，诸如各形式的光（例如，红外光、可见光、UV）和/或其它波段的电磁波谱（例如，无线电波等）。然而，当前还认识到在某些实施例中可能期望根据各种因素而使用某些波段的电磁波谱。例如，在一个实施例中，可能期望使用对人眼不可见或者不在人类听力的可听范围内的各形式的电磁辐射，使得被用于跟踪的电磁辐射不会使客人从其体验转移注意力。此外，当前还认识到的是某些形式的电磁辐射（诸如某些波长的光（例如，红外光））可能比其它的更合意，取决于特定环境（例如，环境是否为“暗的”或者是否预期人们将穿过射束的路径）。再次地，检测区域30可以对应于游乐园吸引物区域的全部或一部分，诸如舞台演出、骑乘交通工具装载区域、在骑乘装置或演出的入口外面的等候区域等。

电磁辐射束28在某些实施例中可以表示从不同源（发射子系统的所有部分）发射的多个光束（电磁辐射的射束）。此外，在某些实施例中，发射器14被配置成以与回射标记24的材料具有对应关系（例如，能够被标记24的回射元件反射）的频率发射电磁辐射束28。例如，回射标记24可以包括设置在对象26的主体上的回射材料的涂层或者与对象26的主体耦合的一片固体材料。以更特定但非限制性示例的方式，回射材料可以包括被结合到反射材料中以使得回射能够发生的球形和/或棱镜反射元件。再次地，在某些实施例中，可以存在许多此类回射标记24，并且可以以存储于存储器22的特定图案布置以使得能够由控制单元18（例如，控制系统）执行进一步处理、分析以及控制例程。

回射标记24可以将从电磁辐射束28入射的大部分电磁辐射（例如，红外光、紫外光、可见光波长或无线电波等）在具有中心轴的相对定义明确的圆锥体内朝着检测器16反射回去，所述中心轴具有与入射角基本上相同的角度。此反射促进由系统10识别回射标记24的位置和其与存储在存储器22中的各种信息（例如，图案、可能位置）的相关性。此位置信息（基于被反射电磁辐射而获得）然后可以被控制单元18用来执行各种分析例程和/或控制例程，例如以确定是否将引起游乐园设备12的触发或其它控制。

具体地，在操作中，系统10的检测器16可以用于检测从回射标记24回射的电磁辐射束28并经由通信线路31向控制单元18提供与检测相关联的数据以便处理。检测器16可进行操作以基于发射和反射的电磁辐射的某些特定波长来具体地识别标记24并因此避免假检测的问题。例如，检测器16可以具体地被配置成通过使用物理电磁辐射滤波器、信号滤波器等来检测电磁辐射的某些波长（例如，对应于由发射器14发射的波长）。此外，检测器16可以利用光学检测特征和电磁辐射滤波器的特定布置来基本上仅捕捉回射电磁辐射。

例如，检测器16可以被配置成检测被回射标记24回射的电磁辐射的波长，同时对未被标记24回射的电磁辐射的波长（包括感兴趣的那些波长）进行滤波。因此，检测器16可以被配置成具体地检测（例如，捕捉）回射电磁辐射，同时不检测（例如，捕捉）未被回射的电磁辐射。在一个实施例中，检测器16可以利用与回射相关联的方向性来执行此选择性滤波。因此，在检测器16从各种源（包括假反射电磁辐射以及环境电磁辐射）接收电磁辐射的同时，检测器16被具体地配置成滤出所有或基本上所有假反射信号，同时保留所有或基本上所有想要的信号。因此，实际上由检测器16和控制单元18处理的信号的信噪比是非常高的，无论针对在检测器16外面的感兴趣电磁波段存在的信噪比如何。

例如，检测器16可以接收回射电磁辐射（例如，来自回射标记24）和来自一区域（例如，客人吸引物区域）内的环境电磁辐射。环境电磁辐射可以被过滤，而回射电磁辐射（其是定向的）可以不被过滤（例如，可绕过滤波器）。因此，在某些实施例中，由检测器16生成的“图像”可以包括基本上暗的（例如，黑的或消隐）本底信号，其中基本上仅回射电磁辐射产生对比。

根据某些实施例，回射电磁辐射可以包括相互可区别开的不同波长。在一个实施例中，检测器16的滤波器可以具有光学质量，并且可以位于检测器内，使得检测器16的光学检测装置基本上仅接收被回射标记24（或其它回射元件）回射的电磁波长以及任何期望的背景波长（其可以提供背景或其它景观信息）。为了从接收到的电磁辐射产生信号，作为示例，检测器16可以是具有多个电磁辐射捕捉特征（例如，电荷耦合器件（CCD）和/或对应于像素的互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器）的相机。在一个示例实施例中，检测器16可以是可从新墨西哥州Albuquerque的Contrast Optical Design and Engineering公司获得的amp®高动态范围（HDR）相机系统。

由于由回射标记24实现的回射使得反射电磁辐射的圆锥体入射在检测器16上，所以控制单元18可以进而使圆锥体的中心（在该处反射电磁辐射是最强烈的）与反射的点源相关。基于此相关，控制单元18可以识别并跟踪此点源的位置，或者可以识别并监视由许多此类回射标记24实现的反射的图案。

例如，一旦控制单元18从检测器16接收到数据，则控制单元18可以采用检测器16的已知可视边界或已确立的取向来识别对应于检测到的回射标记24的位置（例如，坐标）。当存在多个固定回射标记24时，控制单元18可以存储回射标记24的已知定位（例如，位置）以使得能够实现反射图案监视。通过监视反射图案，控制单元18可以识别某些回射标记24被各种移动对象、客人、雇员等的阻隔（阻挡）。还应注意的是可以基于例如特定回射标记24已被定位以及在其位置上被使用了多长时间来更新用于这些比较的基础。例如，可以在校准阶段期间周期性地更新与标记24中的一个相关联的存储的反射图案，所述校准阶段包括一定时间段，在该时间段期间预期将没有对象或人经过标记24。此类再校准可以周期性地执行，使得已被采用达延长时间段并已失去其回射能力的标记不会针对检测到的阻挡事件被错认。

在其它实施例中，除跟踪回射标记24中的一个或多个之外或者作为其替代，跟踪系统10可以被配置成检测和跟踪位于检测区域30内的各种其它对象。此类对象32可以包括（除其它的之外）骑乘交通工具、人（例如，客人、雇员）及其它移动的游乐园设备。例如，系统10的检测器16可以用于检测从对象32（没有回射标记24）反弹回来的电磁辐射束28并将与此检测相关联的数据提供给控制单元18。亦即，检测器16可以完全基于电磁能从对象32的漫反射或镜面反射来检测对象32。在某些实施例中，对象32可以涂有以可检测且预定的方式反射电磁辐射束28的特定涂层。因此，一旦控制单元18从检测器16接收到数据，则控制单元18可以确定与对象32相关联的涂层反射了电磁辐射，并且还可以确定反射的源以识别对象32的位置。

无论回射标记24是固定还是移动的，都可以由控制单元18在短时段内多次执行发射电磁辐射束28、感测来自回射标记24（或者没有或本质上没有回射材料的对象32）的反射电磁辐射以及确定回射标记24或对象32的位置的过程。此过程可以以不同的间隔来执行，其中，该过程在预定时间点处发起，或者可以基本上连续地执行，使得基本上在过程完成之后其就立即重新发起。在其中回射标记24是固定的且控制单元18执行回射图案监视以识别标记阻隔的实施例中，可以以各间隔执行该过程以在每个间隔处获得单个回射图案。这可以被视为表示具有与被阻隔和未被阻隔回射标记24的图案相对应的反射图案的单个帧。

另一方面，此类程序可以本质上连续地执行以促进识别回射标记24已经移动通过的路径和/或轨迹。在检测区域30内移动的标记24将在特定时间帧内或者简单地在连续系列中被检测到。在这里，将在一定时间段内生成并识别反射的图案。

根据上文所阐述的实施例，检测器16和控制单元18可以根据要执行的跟踪和所跟踪对象通过空间和时间的预期移动来在各种不同的时间帧之上进行操作。作为示例，检测器16和控制单元18可以相结合地操作以在检测器16的捕捉事件之间的时间间隔内完成所有逻辑过程（例如，更新分析和控制信号、处理信号）。此类处理速度可以使得在适用的情况下能够实现基本上实时的跟踪、监视以及控制。以非限制性示例的方式，检测器捕捉事件可以在约1/60秒与约1/30秒之间，因此每秒生成30至60之间的帧。检测器16和控制单元18可以进行操作以在每个帧的捕捉之间接收、更新以及处理信号。然而，根据某些实施例可以利用捕捉事件之间的任何间隔。

一旦已检测到回射的特定图案，则可以由控制单元18进行关于图案是否与被控制单元18识别且与将由游乐园设备12执行的特定动作相对应的存储的图案相关的确定。例如，控制单元18可以执行回射标记24的位置、路径或轨迹与所存储位置、路径或轨迹的比较以确定用于设备12的适当控制动作。另外或替换地，如下面更详细地描述的，控制单元18可以确定在特定时间点获得的特定图案是否与和将由游乐园设备12执行的特定动作相关联的存储的图案相关。更进一步地，控制单元18可以确定在特定时间点获得的一组特定图案是否与和跟将由游乐园设备12执行的特定动作相关联的存储的图案变化相关。

虽然控制单元18可以促使以上文所阐述的方式在游乐园内自动地执行某些动作，但应注意的是还可以将与上文提到的那些类似的分析应用于防止某些动作（例如，在游乐园设备12阻止动作或被阻止执行动作）。例如，在其中可以自动地派遣骑乘交通工具的情况下，控制单元18基于跟踪回射标记24的变化而可以停止自动派遣，或者甚至可以在采取附加措施之前（例如，骑乘交通工具收拾好以便出发的附加确认）由骑乘装置操作员来阻止派遣。也可以将此类控制应用于其它游乐园设备。例如，由于作为如本文中所述的某些图案确定的结果而由控制单元18进行的干预，可以阻止火焰效果、烟花或类似演出效果被触发，可以将它们停止或者可以在强度方面降低。

已一般地描述了系统10的配置，应注意的是发射器14、检测器16、控制单元18及其它特征的布置可以基于应用特定考虑和控制单元18基于来自回射标记24的电磁辐射来执行评估的方式而改变。在图1中所示的跟踪系统10的实施例中，发射器14和传感器或检测器16是整体特征，使得与检测器16相关联的操作平面本质上与跟发射器14相关联的操作平面重叠。亦即，检测器16位于与发射器14基本上相同的位置上，由于标记24的回射性这可以是合意的。然而，本公开不一定局限于此配置。例如，如上所述，回射可以与反射的圆锥体相关联，其中，最高强度在反射圆锥体的中间。因此，检测器16可以位于其中回射标记的反射圆锥体不如其中心那么强但仍可以被检测器16检测到的区域内。

以非限制性示例的方式，在某些实施例中，发射器14和检测器16可以是同轴的。然而，检测器16（例如，红外相机）可以相对于发射器14位于不同的位置上，发射器14可以包括红外光灯泡、一个或多个二极管发射器或类似源。如图2中所图示，发射器14和检测器16是单独的且位于娱乐吸引物区域的环境特征40（例如，墙壁或天花板）上的不同位置处。具体地，图2的发射器14位于包含系统10的其它组件的店面的窗口42外面。图2的检测器16位于远离发射器14处，但是仍被定向成检测从回射标记24反射且源自于发射器14的电磁辐射。

出于说明性目的，箭头44、46表示光束（一束电磁辐射）从发射器14（箭头44）发射到检测区域30中，被对象26上的回射标记24回射（箭头46），并且被检测器16检测到。箭头44所表示的光束仅仅是从发射器14充满或者而另外选择性地照亮检测区域30的许多电磁辐射发射（光束）中的一个。应注意的是根据本公开，其它实施例仍可在不同的环境中利用系统10的组件的不同布置和实施方式。

现在已讨论了跟踪系统10检测回射标记24和/或对象32的位置的一般操作，如图1中所示，下面将更详细地描述跟踪系统10的某些应用。例如，可以期望通过使用公开的跟踪系统来跟踪特定区域内的人的位置。这可以例如对控制骑乘交通工具装载区域中的线路、控制到不同区域的访问、确定演出效果可以被触发的适当时刻、确定某些自动化机器可以被移动的适当时刻有用，并且还可以对辅助实时演出表演（例如，阻止舞台上的演员）有用。亦即，在表演期间，假设演员在某些时间将站在舞台上的特定位置处。为了确保演员在正确的时间达到其适当位置，跟踪系统10可以被安装在舞台之上并用来跟踪舞台上的所有演员的位置和/或运动。来自跟踪系统10的反馈可以被用来评估演员在舞台上达到期望点有多好。

除在舞台上的阻止之外，可以在涉及到在商店或其它商业环境中跟踪和/或评估购物者的情境中使用跟踪系统10。亦即，可以给商店配备所公开的跟踪系统10以便确定客人在商店内将时间花费在哪里。作为触发演出效果的替代，此类跟踪系统10可以用来监视商店内的人的流动并因此控制某些物品的可用性，控制人的移动流等。例如，可以使用经由公开的跟踪系统10收集的信息来识别和评估商店内的哪些装备或展示是最吸引人的，以确定在售的什么物品最流行或者确定商店的哪些区域（如果有的话）太过拥挤。可以分析此信息并用来改善商店布局、产品开发以及拥挤管理及其它事项。

应注意的是除上文所述的那些之外可以存在用于跟踪区域内的人、对象、机器等的位置的其它应用。当前公开的跟踪系统10可以被配置成识别和/或跟踪检测区域30内的人和/或对象的位置和移动。跟踪系统10可以用在上文介绍并在下面更详细地解释的多个不同的方式实现此跟踪。应注意的是跟踪系统10被配置成使用单个发射器14、检测器16以及控制单元18在同一检测区域30中同时地检测一个或多个人、一个或多个对象32或不同特征的组合的位置。然而，多个此类发射器14、检测器16以及控制单元18的使用也在本公开的范围内。因此，在检测区域30中可以存在发射器14中的一个或多个和检测器16中的一个或多个。诸如要执行的跟踪的类型、期望的跟踪范围、针对的冗余等之类的考虑可以至少部分地确定是利用多个还是单个发射器和/或检测器。

例如，如上所述，跟踪系统10一般地可以被配置成在空间上和时间上（例如，在检测区域30内随时间推移）跟踪目标移动。当利用单个检测装置（例如，检测器16）时，跟踪系统10可以从经定义的取向监视回射电磁辐射以跟踪人、对象等。由于检测器16具有仅一个视角，所以此类检测和跟踪在某些实施例中可以局限于仅在一个移动平面中执行跟踪（例如，跟踪是在两个空间维度上）。作为示例，可以在其中被跟踪目标具有相对低数量的自由度的情况下（诸如当移动限制于受约束路径（例如，轨道）时）利用此类跟踪。在一个此类实施例中，目标具有所确定的矢量取向。

另一方面，当利用多个检测装置（例如，检测器16中的两个或更多）来在空间和时间两者上跟踪目标时，跟踪系统10可以从多个取向监视回射电磁辐射。使用这些多个有利点，跟踪系统10可以能够跟踪具有多个自由度的目标。换言之，多个检测器的使用可以针对被跟踪目标提供矢量取向和范围两者。此类跟踪在其中可以期望允许被跟踪目标在空间和时间上具有无限制的移动的情况下可以是特别有用的。

多个检测器对于跟踪中的冗余而言可能也是期望的。例如，应用于其中目标的移动受到限制或没有受到限制的情形的多个检测装置可以增强由跟踪系统10执行的跟踪的可靠性。冗余检测器16的使用也可以增强跟踪准确度，并且可以帮助防止目标被复杂的几何表面（诸如曲折的通道、山丘、折叠的衣服、打开的门等）几何阻挡。

根据本公开的一个方面，跟踪系统10可以通过使用回射标记24来跟踪位于检测区域30内的多个目标（例如，人、对象、机器）的相对位置。如图3中所图示，可以在人70身上设置回射标记24。另外或替换地，标记24可以位于机器或其它对象（例如，对象26）上。因此，除人70之外或者作为人70的替换，本文中所公开的用于在空间和时间上跟踪人70的移动的技术还可以应用于游乐园中的对象的移动。在此类实施例中，标记24可以位于对象26（例如，住宅）上或外面，如图1中所示。

在图3所图示的实施例中，回射标记24被设置在人的衣服外面。例如，回射标记24可以被应用为被施加于臂带、头带、衬衫、个人识别特征或其它物品的一条回射带。另外或替换地，回射标记24在某些实施例中可以被缝制成衣服或者作为涂层应用于衣服。可以在从发射器14发射的电磁辐射束28可进入的位置上将回射标记24设置在人70的衣服上。随着人70在检测区域30附近走动（在对象32的情况下，对象32可以移动穿过区域30），电磁辐射束28从回射标记24反射离开并回到检测器16。检测器16通过向处理器20发送信号72来与控制单元18通信，此信号72指示经由检测器16检测到的反射的电磁辐射。跟踪系统10可以解译此信号72以跟踪在指定区域附近移动的人70（或对象32）的位置或路径（即，在空间和时间上跟踪人或对象）。再次地，根据所利用的检测器16的数目，控制单元18可以基于接收到的回射电磁辐射来确定人和/或对象的移动的矢量量值、取向以及意义。

在图4中示意性地图示出人70（其也可以表示移动对象）的跟踪。更具体地，图4图示出在一段时间内由检测器16（例如，相机）捕捉的一系列80帧82。如上所述，在某些实施例中可以每秒生成多个此类帧（例如，在30与60之间）。应注意的是图4可以不是由跟踪系统10产生的输出的实际表示，但是在本文中描述是为了促进对由控制单元18执行的跟踪和监视的理解。各帧82每个表示检测区域30以及区域30内的回射标记24的位置。替换地，帧82可以替代地表示区域30内的标记阻隔，例如在标记24的网格被对象或人阻挡的情况下。

如所示，第一帧82A包括具有第一位置的回射标记（指定为24A）的第一实例。随着系列80在时间上的进展，第二帧82B包括回射标记24B的第二实例，其相对于第一实例移位等等（从而产生回射标记24C和24D的第三和第四实例）。在某个时间段之后，控制单元18已生成系列80，其中，一般地用箭头84来表示生成系列80的操作。

可以由控制单元18以许多不同的方式来评估系列80。根据所图示实施例，控制单元18可以通过随时间推移评估标记24的位置（或某些标记的阻隔）来评估人70或对象32的移动。例如，控制单元18可以根据被利用来执行跟踪的检测器16的数目来获得关于被跟踪目标的移动的矢量取向、范围以及意义。这样，可以认为控制单元18将在检测区域30内随时间推移而评估表示被跟踪回射标记24（或标记24的被跟踪的阻隔）的移动的复合帧86。因此，复合帧86包括回射标记24的各种实例（包括24A、24B、24C、24D），其可以被分析以确定标记24（以及因此人70和/或对象26，无论可能是哪种情况）的总体移动。

如在图4中还图示出的，可以相对于某些环境要素88（其可以被固定在检测区域30内和/或可以与反射材料相关联）来执行此监视。控制单元18可以不仅基于检测到的标记24的位置、而且基于关于环境要素88的外推移动（例如，回射标记24通过检测区域30的投射路径或者标记网格阻挡的投射位置）来执行操作。

在图5中示意性地图示出用于跟踪区域中的一个或多个人70或对象32的另一方法。具体地，图5表示站在检测区域30中的一群人70的顶视图。虽然未示出，但跟踪系统10可以直接地存在于此检测区域30之上以便检测存在于检测区域30内的人70（及其它对象）的位置（例如，以获得检测区域30的平面图）。在所图示实施例中，回射标记24位于检测区域30的地板92上的网格图案90中（例如，作为涂层、带块或类似附着方法）。可以以任何期望图案来布置回射标记24（例如，网格、菱形、线、圆、固体涂层等），所述期望图案可以是规则图案（例如，重复）或随机图案。

此网格图案90可以被存储在存储器22中，并且网格图案90的各部分（例如，单独标记24）可以与某些环境要素和游乐园特征（例如，游乐园设备12）的位置相关。这样，可以知道每个标记24相对于此类要素的位置。因此，当标记24将电磁辐射束28回射到检测器16时，可以由控制单元18来确定和/或监视进行反射的标记24的位置。

如所图示，当人70或对象32位于地板92上的回射标记24中的一个或多个上时，被阻挡的标记不能将发射的电磁辐射反射回到地板92之上的检测器16。确实，根据实施例，网格图案90可以包括间隔开允许可检测位于地板92上的人或对象（例如，阻隔回射标记24中的至少一个）的一定距离的回射标记24。换言之，标记24之间的距离可以足够小，使得对象或人可以位于回射标记24中的至少一个上。

在操作中，检测器16可以用于检测从未被位于检测区域30中的人或对象掩盖的回射标记24回射的电磁辐射束28。如上文所讨论的，检测器16然后可以将与此检测相关联的数据提供给控制单元18以便进行处理。控制单元18可以执行从未被覆盖的回射标记24反射回来的检测到的电磁辐射束（例如，检测到的图案）与完全未被覆盖网格图案90（例如，存储的图案）和/或由某些标记24的阻隔引起的其它已知网格图案的存储的位置的比较。基于此比较，控制单元18可以确定哪些标记24被覆盖以然后近似人70或对象32在地板92的平面内的位置。确实，结合单个检测器16来使用位于地板92上的网格可以使得能够在两个维度上跟踪移动。如果期望更高阶的跟踪，则可以利用附加网格和/或附加检测器16。在某些实施例中，基于检测区域30中的人70或对象32的位置，控制单元18可以调整游乐园设备12的操作。

可以由控制单元18在短时段内多次执行发射电磁辐射束28、感测来自地板92上的未被覆盖回射标记24的所反射的电磁辐射以及确定人70的位置的过程以便识别在地板92附近移动的人70的一系列位置（以跟踪群体的运动）。确实，本质上可以连续地执行此类程序以促进识别人70在特定时间帧期间或者简单地在连续系列中在检测区域30内已经移动通过的路径。一旦已检测到人70的一个或多个的位置或路径，控制单元18可以进一步分析该位置或路径以确定是否应由设备12执行任何动作。

如上文相对于图1详细地讨论的，控制单元18可以被配置成识别检测区域30内的预期将穿过电磁辐射束28的路径的某些对象，包括未用回射材料标记的对象。例如，如图6中所图示，跟踪系统10的某些实施例可以被配置成使得控制单元18能够在不使用回射标记24的情况下识别位于检测区域30中的人70（其也意图表示对象32）。亦即，控制单元18可以接收指示从检测区域30反射回来的电磁辐射的数据，并且控制单元18可以将检测到的辐射的数字签名与存储在存储器22中的一个或多个可能数据签名相比较。亦即，如果被反射回到检测器16的电磁辐射的签名与人70或已知对象32的签名足够接近地匹配，则控制单元18可以确定人70或对象32位于检测区域30中。例如，控制单元18可以识别检测区域30内的其中电磁辐射被吸收而不是被反射的“暗点”或区域。这些区域可以具有控制单元18可以分析（例如，通过与所存储对象或人的形状、尺寸或其它特征相比较）以识别对象（例如，人70）的存在、位置、尺寸、形状等的几何结构。

如参考图1、2、3和6可以领会到的，跟踪系统10可以位于各种位置上以获得检测区域30的不同视图。确实，现在认识到可以期望各跟踪系统10中的一个或多个（或者跟踪系统10的一个或多个元件，诸如多个检测器16）的不同位置和位置组合以便获得关于回射标记24及其阻隔的某些类型的信息。例如，在图1中，跟踪系统10且特别是检测器16被定位成获得至少配备有回射标记24的对象26和对象32的立视图。在图2中，检测器16被定位成获得检测区域30的顶部透视图，其使得能够检测位于各种环境要素、移动对象或人上的回射标记24。在图3和6的实施例中，检测器16可以被定位成获得检测区域30的平面图。

这些不同视图可以提供可以被控制单元18用于特定类型的分析且在某些实施例中可以取决于它们位于其中的特定环境的控制动作的信息。例如，在图7中，跟踪系统10且特别是发射器14和检测器16被定位成获得检测区域30中的人70（或对象32）的透视图。检测区域30包括地板92，并且还包括回射标记24位于其上面而形成网格图案90的墙壁93。在这里，人70正在阻隔位于墙壁93上的标记24的子集。标记24的子集不能被发射器14照亮，不能将电磁辐射回射回到检测器16或两者都不能实现，因为人70（也意图表示对象）位于标记24的子集与发射器14和/或检测器16之间。

墙壁93上的网格图案90可以提供从如图3和6中所示的平面图不一定可获得的信息。例如，回射标记24的阻隔使得控制单元18能够确定人70的高度、人70的轮廓或者在其中存在对象32的实施例中的对象32的尺寸、对象32的轮廓等。此类确定可以由控制单元18进行以评估人70是否满足针对骑乘装置的高度要求，评估人70是否与一个或多个对象32（例如，袋子、散步者）相关联，并且还可以用来以与在图3和6中阐述的平面图相比更大的准确度来跟踪人70或对象32通过检测区域30的移动。亦即，控制单元18能够更好地通过确定人的轮廓、高度等将由标记24的阻隔识别的移动与特定人70联系在一起。同样地，控制单元18能够更好地通过识别对象32的几何结构并具体地将所识别的移动与对象32联系在一起来跟踪对象32通过检测区域30的移动。在某些实施例中，跟踪人70的高度或轮廓可以由跟踪系统10执行以使得控制单元18能够基于人的评估高度、轮廓等的分析来向人70提供推荐。可以为对象32（诸如交通工具）提供类似的确定和推荐。例如，控制单元18可以分析在到针对骑乘装置的排队区域的入口处的客人的轮廓。控制单元18可以将人70的总尺寸、高度等与骑乘装置规则相比较以便在将时间花费在排队上之前警告个体或者提供其能够骑乘该骑乘装置的确认。同样地，控制单元18可以分析交通工具的总尺寸、长度、高度等以基于可用空间来提供停泊推荐。另外或替换地，控制单元18可以在允许设备执行特定任务（例如，移动通过一群人）之前分析自动化设备部件的总尺寸、轮廓等。

图案90还可以位于墙壁93和地板92两者上。因此，跟踪系统10可以能够从墙壁93和地板92上的标记24接收回射电磁辐射，从而使得能够实现三个维度上的移动的监视和标记阻隔的检测。具体地，墙壁93可以提供高度方向94上的信息，而地板92可以提供深度方向96上的信息。来自高度方向94和深度方向96两者的信息可以使用来自宽度方向98的信息而彼此相关，来自宽度方向98的信息可从平面图和立视图两者获得。

确实，现在认识到如果两个对象32或人70在宽度方向98上重叠，则可以使用从深度方向96获得的信息来将其至少部分地相互分辨。此外，现在还认识到不同位置（例如，宽度方向98上的不同位置）上的多个发射器14和检测器16的使用可以使得当某些信息可能丢失或者当存在仅一个发射器14和检测器16而不容易被分辨时能够分辨高度和轮廓信息。更具体地，如果在宽度方向98上在对象32或人70之间存在重叠（或者更一般地，在墙壁93上的标记24与检测器16之间的方向上存在重叠），则使用仅一个发射器14和检测器16可能导致某些信息的丢失。然而，使用多个（例如，至少两个）检测器16和/或发射器14的实施例可以促使由标记24产生有区别的回射图案并从位于不同视角处的检测器16和/或发射器14观察。确实，由于标记24是回射的，所以其会使电磁辐射朝着电磁辐射源回射回去，即使当多个源基本上同时地发射时。因此，从发射器14中的第一个从第一视角发射的电磁辐射将被标记24朝着发射器14中的第一个回射回去，而从处于第二视角的发射器14中的第二个发射的电磁辐射将被标记24朝着发射器14中的第二个回射回去，这使得能够产生并由控制单元18监视多组跟踪信息。

现在还认识到墙壁93和地板92上的回射标记24可以是相同的或者是不同的。确实，跟踪系统10可以被配置成使用来自墙壁93和地板92的回射电磁辐射的方向性来确定哪些电磁辐射被从墙壁93反射相对于哪些电磁辐射被从地板92反射。在其它实施例中，可以将不同的材料用于标记24，使得例如电磁辐射的不同波长可以被不同的材料朝着发射器14和检测器16反射回去。作为示例，地板92和墙壁93上的回射标记24可以具有相同的回射元件，但具有用于过滤或者另外吸收所发射的电磁辐射的各部分的不同层，使得被地板92和墙壁93上的回射标记24反射的电磁辐射具有特性且具有不同的波长。由于不同的波长将被回射，所以检测器16可以检测到这些波长并将其与被检测器16内的滤波元件过滤的环境电磁辐射相分离。

为了帮助举例说明，图8描绘了设置于检测区域30内的地板92和墙壁93上的示例性回射标记24的放大横截面图。地板92和墙壁93上的标记24每个都包括反射层96和回射材料层98，其对于地板92和墙壁93而言可以是相同或不同的。在所图示实施例中，它们是相同的。在操作期间，由发射器14发射的电磁辐射可以在撞击回射材料层98之前穿过透射涂层99。因此，透射涂层99可以用来调整被标记回射的电磁辐射的波长。在图8中，地板92上的标记24包括第一透射涂层99A，其不同于墙壁93上的标记24中的第二透射涂层99B。在某些实施例中，第一和第二透射涂层99A、99B之间的不同光学性质可以促使电磁辐射的不同带宽被地板92上的标记24和墙壁93上的标记24反射。虽然是在被设置于地板92和墙壁93上的情境中提出的，但应注意的是可以在游乐园内的各种不同元件上（诸如在人和环境要素、人和移动设备等上）使用具有不同光学性质的标记24，以促进分离以便由控制单元18处理和监视。

上文所阐述的技术中的任何一个或其组合可以用来监视单个对象或人或者多个对象或人。确实，即使当利用仅一个检测器16时，当前认识到可以利用多个回射标记网格（例如，如上文所阐述的那样在地板92和墙壁93上）的组合或者固定在活动对象或人上的一个或多个回射标记网格和一个或多个所跟踪的回射标记24的组合来启用三维跟踪。此外，还认识到在同一人或对象上使用多个回射标记24可以使得跟踪系统10能够跟踪位置和取向两者。

在这方面，图9A图示出具有位于对象26的不同面上的多个回射标记24的对象26的实施例。具体地，在所图示实施例中，回射标记24被设置于与对象26的三个正交方向（例如，X、Y和Z轴）相对应的对象26的三个不同点上。然而，应注意的是在其它实施例中可以使用多个回射标记24的其它放置。另外，可以如一般地图示出的那样执行图9A中所描绘的跟踪，或者还可以利用如图7中所示的回射标记24的网格。

如上所述，跟踪系统10例如可以包括被配置成感测从对象26反射回来的电磁辐射的多个检测器16。设置于对象26上的每个回射标记24可以以电磁辐射束28的电磁波谱的特定、预定频率回射所发射的电磁辐射束28。亦即，回射标记24可以回射电磁波谱的相同或不同部分，如上文相对于图8一般地阐述的。

控制单元18被配置成检测并区别在以这些特定频率处被反射的电磁辐射，并且因此跟踪单独回射标记24中的每一个的运动。具体地，控制单元18可以分析检测到的单独回射标记24的位置以跟踪对象26的滚动（例如，绕着Y轴的旋转）、俯仰（例如，绕着X轴的旋转）以及偏航（例如，绕着Z轴的旋转）。亦即，作为仅确定对象26相对于特定坐标系（例如，由检测区域30或检测器16定义）而言在空间中的位置的替代，控制单元18可以确定对象26在坐标系内的取向，其使得控制单元18能够执行对象26在空间和时间上通过检测区域30的移动的增强跟踪和分析。例如，控制单元18可以执行预测分析以估计检测区域30内的对象26的未来位置，其可以使得能够实现对对象26的移动的增强控制（例如，以避免冲突、采取通过一区域的特定路径）。

在某些实施例中，诸如当对象26是机动化对象时，跟踪系统10可以跟踪对象26（例如，骑乘交通工具、自动机、无人飞行器）的位置和取向并控制对象26以预定方式沿着路径前进。控制单元18可以另外或替换地将结果与对象26的预期位置和取向相比较，例如以确定是否应该控制对象26以调整其操作和/或确定对象26是在适当地操作还是需要某种维护。另外，可以使用经由跟踪系统10确定的对象26的估计位置和取向来触发由其它游乐园设备12进行的动作（包括阻止某些动作）（例如，演出效果）。作为一个示例，对象26可以是骑乘交通工具，并且游乐园设备12可以是演出效果。在本示例中，当对象26处于预期位置和/或取向上时，可能期望仅触发游乐园设备12。

继续进行可以预先形成在三个空间维度上的跟踪的方式，图9B描绘了具有位于与在图9A中所阐述的类似的位置上的第一标记24A、第二标记24B以及第三标记24C的对象的示例。然而，从各检测器16中的单一的一个的视角出发，检测器16可以看到标记24A、24B、24C以及对象16的二维表示。从第一视角出发（例如，顶视图或底视图），控制单元18可以确定第一和第二标记24A、24B分离达第一观察距离d1，第一和第三标记24A、24C分离达第二观察距离d2，并且第二和第三标记24B、24C分离达第三观察距离d3。控制单元18可以将这些距离与已知或校准值相比较以估计对象26在三个空间维度上的取向。

移动至图9C，随着对象26旋转，检测器16（和相应地控制单元18）可以检测到对象26的表观形状是不同的。然而，控制单元18还可以确定第一和第二标记24A、24B分离达已调整的第一观察距离d1'，第一和第三标记24A、24C分离达已调整的第二观察距离d2'，并且第二和第三标记24B、24C分离达已调整的第三观察距离d3'。控制单元18可以确定在图9B中的取向上检测到的距离与在图9C中的取向上检测到的距离之间的差以确定对象26的取向已被如何改变以然后确定对象26的取向。另外或替换地，控制单元18可以将由对象26的旋转引起的已调整的观察距离d1'、d2'、d3'与存储值相比较以估计对象26在三个空间维度上的取向，或者进一步细化对基于图9B和9C中的距离之间的变化而确定的取向的更新。

如上文所阐述的，本实施例针对（除其它的之外）使用公开的跟踪系统10来跟踪游乐园环境内的对象和/或人。作为此跟踪的结果，控制单元18在某些实施例中可以促使在游乐园的各种子系统内执行某些自动化功能。因此，已描述了公开的跟踪系统10的一般操作，下面提供跟踪和控制操作的更特定实施例以促进本公开的某些方面的更好理解。

现在转到图10，监视反射的电磁辐射的变化以根据此监视的结果而跟踪目标的移动并控制游乐园设备的方法100的实施例被图示为流程图。具体地，方法100包括使用发射子系统用电磁辐射（例如，电磁辐射束28）充满（方框102）检测区域30的发射器14（例如，发射子系统）中的一个或多个的使用。例如，控制单元18可以促使发射器14中的一个或多个间歇性地或基本上连续地用发射的电磁辐射充满检测区域30。再次地，电磁辐射可以是能够被回射标记24回射的任何适当波长。这包括但不限于电磁波谱的紫外、红外以及可见光波长。将领会到的是不同的发射器14以及在某些实施例中的不同标记24可以利用电磁辐射的不同波长来促进区域30内的各种元件的区别。

在根据一般地用方框102表示的动作用电磁辐射充满检测区域30之后，方法100前进至检测（方框104）已被从检测区域30中的一个或多个元件（例如，回射标记24）反射的电磁辐射。该检测可以由如上文相对于图1和2一般地阐述的那样可相对于发射器14定位的检测器16中的一个或多个来执行。如上文所描述和下面更详细地阐述的，执行检测的特征可以是能够且具体地被配置成捕捉回射电磁辐射并促使所捕捉的回射电磁辐射被相关至检测器16的区域，使得从检测器16传输到控制单元18的信息保持关于各标记24中的哪个将电磁辐射反射到检测器16的位置信息的任何适当元件。作为一个特定但非限制性示例，检测器16（例如，作为检测子系统存在）中的一个或多个可以包括在光学相机或类似特征内的电荷耦合器件。

如上所述，在跟踪系统10的操作期间，并且在人70和/或对象26、32存在于检测区域30内的同时，可以预期在反射电磁辐射中将发生变化。可以使用一个或多个检测器16与由控制单元18的处理电路执行的例程的组合来跟踪（方框106）这些变化。作为一个示例，根据一般地用方框106表示的动作来跟踪反射电磁辐射的变化可以包括在一定时间段内监视来自网格的反射图案的变化，监视潜在地由存在于检测区域30内的某些吸收性和/或漫反射或镜面反射元件引起的光谱识别标志的变化或者通过监视某些移动的回射元件。如下所述，控制单元18可以被配置成根据要在特定游乐园吸引物环境中执行的控制的性质来执行反射的变化的某些类型的跟踪。

基本上同时地或者在根据一般地用方框106表示的动作来跟踪反射电磁辐射的变化之后不久，可以由控制单元18作为这些变化的结果而评估（方框108）某些信息。根据本公开的一个方面，评估信息可以包括关于一个或多个个体（例如，游乐园客人、游乐园雇员）的信息以使得控制单元18能够监视各种个体的移动和定位和/或进行关于人是否相对于某些游乐园特征适当地定位的确定。根据本公开的另一方面，由控制单元18评估的信息可以包括关于对象26、32的信息，该对象26、32可以是环境对象、移动对象、游乐园设备12或存在于检测区域30内的任何其它装置、物品或其它特征。下面参考至少部分地由控制单元18控制的游乐园设备的特定示例来更详细地描述关于可以评估信息的方式的进一步细节。

如所图示，方法100还包括基于根据一般地用方框108表示的动作来评估的信息（例如人和/或对象的所监视的或分析的运动）来控制（方框110）游乐园设备。应注意的是可以结合同时的跟踪和评估来执行此控制以使得控制单元18能够适当地在基本上连续地基础上并实时地（例如，大约检测器16的捕捉速率）来执行在方法100中阐述的许多步骤。另外，根据一般地用方框110表示的动作来控制的游乐园设备可以包括自动化设备，诸如骑乘交通工具、通道门、销售点亭子、信息显示器或任何其它可致动游乐园设备。作为另一示例，控制单元18可以作为根据方法100执行的跟踪和评估的结果而控制某些演出效果，诸如火焰或烟花的点燃。下面更详细地描述关于这些特定示例中的某些的更多细节。

根据本公开的更特定方面，本实施例涉及使用调查设备来跟踪位于游乐园吸引物区域的某些环境和功能特征上的回射标记。例如，在某些实施例中，可以针对归因于机械和/或环境应力的退化来监视游乐园设备。使用该信息，控制单元18可以提供关于特定设备的当前状态的信息，并且在某些实施例中，可以提供对维护或其他程序的推荐。更具体地，游乐园设备12可以包括被配置成向骑乘装置操作员、设施工程师等等提供此类信息的各种系统。例如，可与调查某些游乐园特征相关地控制的游乐园设备12可以包括显示器、报告生成特征等等。

在游乐园的具体情境中，跟踪系统10可以被设置在调查设备140中（如图11中所图示的），以便确定与过山车或类似骑乘装置有关的和/或与容纳某些游乐园吸引物特征的设施有关的各种与维护有关的信息。在所图示的实施例中，调查设备140输出相对较大范围的电磁辐射束28以同时捕捉表示其视场内的若干不同部件的数据。这些部件可以包括例如过山车144的支持物142（例如骑乘装置柱）、建筑物结构146和可在调查设备140内的跟踪系统10的视场中的任何其他结构。许多这些部件可以被装配有回射标记24中的一个或多个。

在所图示的实施例中，回射标记24中的某些被设置在支撑物142和建筑物结构146中的每一个上。调查设备140可以几乎瞬间地调查这一系列的回射标记24，因为它们都在跟踪系统10的视场内。如下面进一步详细描述，通过评估所检测的回射标记24的位置（个体的位置和关于彼此的位置二者），有可能确定这些支撑物142或建筑物结构146中的任一个是否已经随着时间推移而发生下沉。此外，因为调查设备140可以经由跟踪系统10同时得到多个此类回射标记24的读取，所以这可能降低调查该区域所花费的时间量。

根据另一实施例，调查设备140中的跟踪系统10可以被用来确定在建筑物结构146或已经被涂色的其他结构上是否已经随着时间推移发生光谱移位。具体来说，可以在建筑物结构146刚刚被涂色时在早期使用调查设备140来确定从新涂色的建筑物结构146反射的电磁辐射量。在稍后的时间点，调查设备140可以被用来检测从建筑物结构146反射的电磁辐射，将该反射的识别标志与先前存储的数据相比较，以及确定是否已经发生光谱移位（例如涂料褪色）和是否应该对建筑物结构146重新涂色。

还如所图示的，在某些实施例中，调查设备140以及具体地跟踪系统10可以与诊断系统150通信。在仍进一步的实施例中，诊断系统150可以被集成为调查设备140的一部分和/或被植入在跟踪系统10内（例如作为控制单元18的一部分）。作为一个示例，跟踪系统10可以获得关于回射标记24和/或建筑物146和/或骑乘装置144的其他光学可检测特征的跟踪数据。跟踪系统10可以将该信息提供给诊断系统150，其可以包括诸如被配置成执行存储在系统150的存储器上的诊断例程的一个或多个处理器的处理电路152。该存储器还可以包括与在建筑物146和骑乘装置144上执行的与在前分析有关的遗留信息，以使得随着时间的推移可以跟踪这些特征的状态并且对其进行比较。

诊断系统150还可以包括与调查设备140和处理电路152通信的信息系统154。该信息系统154可以包括各种用户接口特征156，诸如一个或多个显示器158和/或一个或多个报告生成特征160。用户接口特征156可以被配置成向用户（例如操作员、设施工程师）提供与所评估的调查特征的健康有关的可感知指示符和/或向用户提供监视数据以使得用户能够直接分析该数据。然而，跟踪系统10、调查设备140和/或诊断系统150分析和解译监视数据以便向用户提供关于所跟踪的游乐园特征是否需要维护的指示在本公开的范围内。

在图12中描绘了可以在评估建筑物146的涂料颜色和/或表面完整性的情境中利用调查系统140的方式的另一示例。具体来说，图12描绘在不同时间点的建筑物146的一部分170。建筑物146的不同时间点可以被视为以示例的方式表示时间以及环境应力对建筑物146的影响。如所图示的，图12包括在第一时间点处的建筑物146的部分170，其被表示为146A。

如所示，在建筑物146A的第一时间点处，该部分170包括设置在表面处理172下面的各回射标记24中的一个。在第一时间点处，这些被表示为部分170A和表面处理172A。以示例的方式，表面处理172可以包括涂层（例如涂料）或遮盖物（例如砖、灰泥）。如所示的，随着时间的推移并且在暴露于各种环境应力（例如天气、阳光）时，第一表面处理172A开始褪色、变薄、破裂、剥落或以其他方式退化为第二表面处理172B（第一表面处理172A的退化版本），这导致回射标记24的一部分174暴露。

调查设备140以及具体地跟踪系统10可以通过确定回射标记24能够接收并回射由跟踪系统10的发射器14发射的电磁辐射来认识到该变化。诊断系统150可以被配置成通过例如跟踪回射的电磁辐射的强度以及将该强度与存储的强度、图案等进行比较来确定回射标记24已经变得暴露的程度。诊断系统150还可以使用回射标记24已经变得暴露的程度来评估表面处理172的相对退化程度。

还如所图示的，该部分170还可以进行到具有第三表面处理172C（第二表面处理172B的进一步退化版本）的第三部分170C，在这里回射标记24已经变得完全暴露。在这种情况下，跟踪系统10可以认识到回射标记24已经变得完全暴露并且可以促使信息系统160提供表面处理170C可能需要被重新施加或以其他方式修理的用户可感知指示。

根据本公开的一个方面，调查设备140可以另外或可替代地被用来监视某些游乐园结构特征（诸如如图13中所示的支撑物142和/或被支撑物142支撑的轨道180）的位置。例如，随着时间的推移，支撑物142下沉到地面182中，并且可能期望随着时间的推移来识别和/或监视该下沉以确定骑乘装置144上是否可能需要维护。而且，支撑物142上的轨道180还可以例如通过（由于重力、使用（例如振动）和其他因素的）下陷或水平移位而随着时间的推移使其位置移位。

各回射标记24中的一个或多个可以被定位在支撑物142、轨道180和/或地面182上（如果骑乘装置144是室内吸引物，则该地面182可以对应于地板92）。回射标记24可以被定位在移动、退化、下陷、下沉等是可识别的和/或最可能发生的区中的支撑物142和轨道180上。例如，如图13中所图示的，沿着支撑物142的纵轴来定位多个回射标记24，而各回射标记24中的一个被定位在各支撑物142之间的轨道180的可能最可能发生下沉或下陷的一部分上。

调查设备140可以相应地识别这些标记24相对于某一环境特征（例如地面）的位置的位置。调查设备140可以包括被配置成执行调查技术的许多特征，并且的确，可以简单地结合此类特征或者代替这些特征中的至少一些来使用本公开的跟踪系统10。以示例的方式，调查设备140可以包括本领域中已知的许多调查设备特征，诸如全站仪、智能型全站仪、电子测距仪、经纬仪或这些或类似特征的任何组合。此外，控制单元18可以包括各种调查电路184或者以其他方式与各种调查电路184通信，该调查电路184包括（但不限于）与例如测距仪和经纬仪相兼容的距离分析电路186和/或角度分析电路188。

作为一个非限制性示例，可以结合电子距离测量技术来使用跟踪系统10的所有或一部分（包括回射标记24）以评估骑乘装置144的不同特征的移位。例如，通常基于光的发射、从目标反射的光的检测和发射的和反射的光之间的相位差的测量来执行电子距离测量。相位差可以被用来确定从发射源到反射目标的距离。典型地，一次将执行一个测量。然而，根据本实施例，检测器16可以被配置成在不损失相位信息的情况下从多个反射目标（即多个回射标记24）捕捉多个信号。因此，现在认识到，公开的跟踪系统10可以与现有的调查设备和方法相集成来大大增强可执行调查测量的速度。应该注意，根据本实施例的设备还可以监视在被监视系统（例如过山车）的操作期间的振动（例如设备中的轻微移位）。这可以促进经历增加的磨损的系统的部件（例如轨道区段）的识别。

作为跟踪系统10可以与电子距离测量调查设备集成以监视骑乘装置144的移位或过度振动的方式的一个示例，发射器14可以将电磁辐射束28发射到包括支撑物142和轨道180的检测区域30中。可以使用例如充当电子快门的石英晶体振荡器来调制发射。因此，由根据本技术的系统来建立所发射的电磁辐射的相位。

检测器16然后可以基本上同时捕捉并记录来自回射标记24的回射的电磁辐射。亦即，检测器16可以马上记录来自所有回射标记24的回射的电磁辐射的来源和相位二者。该信息可以被提供给调查电路184，其可以将测得的相位与所发射的辐射的已知相位相比较。然后可以至少部分基于所传送的电磁辐射和所接收的电磁辐射之间的相位的差来计算到回射标记24的距离。

可以将所计算的支撑物142上的回射标记的距离与轨道180上的标记24进行比较以识别例如轨道180相对于支撑物142的移动（出于比较或基线目的假设针对前一测量来定位标记24，并且标记24在同一位置）。可以例如基于地面（如所示，反射器可以定位于其上）和支撑物142上的测得的回射标记24之间的变化的距离来识别支撑物142的下沉。还可以相对于彼此来测量支撑物142以识别各支撑物142中的一个是否可能已经相对于彼此移动，这可以影响轨道180。如上面参考图11所阐述的，从这些类型的调查所获得的信息可以被中继到信息系统154以使得技术人员能够解决被调查的设备的任何潜在问题。

除了监视各种游乐园设备的结构健康之外或者作为对其的替代，目前公开的跟踪系统10还可以被用来跟踪由各种设备产生的烟火演出效果，并且如果适当的话调整产生烟火演出效果的设备。这样的跟踪和控制可以被应用于例如火焰效果的产生、烟花演出或其他环境。图14图示跟踪系统10如何被用于识别和/或监视火焰效果200（或某一其他加热效果）的示例。火焰效果200可以是游乐园吸引物（诸如骑乘装置、特技演出或期望定期提供受控火焰的任何其他应用）的一部分。在某些实施例中，火焰效果200可以对应于燃烧材料的图案的产生，诸如在烟花中。

如上面参考图1所讨论的，跟踪系统10的控制单元18可以能够在不使用回射标记24的情况下识别跟踪系统10的检测区域30中的对象。亦即，控制单元18可以接收指示从检测区域30反射回来的电磁辐射的数据，并且控制单元18可以将所反射的辐射的识别标志与存储在存储器22中的一个或多个可能数据识别标志相比较。在某些实施例中，控制单元18可以包括存储在存储器22中的热识别标志，当火焰效果200正适当操作时该热识别标志对应于来自预期到达检测器16的火焰效果200的光。可以通过反复地测试火焰效果200并且对在这些多次测试期间的经由检测器16检测到的电磁辐射取平均来生成该热识别标志并将其存储在存储器22中。然后，当骑乘装置正操作时，控制单元18可以将从火焰效果200检测到的电磁辐射202的热识别标志与存储在存储器22中的热识别标志相比较。

控制单元18可以基于在经由检测器16检测的实际热识别标志和预期的热识别标志之间进行的比较来触发一个或多个烟火演出效果。具体来说，如果经由检测器16检测到的热识别标志与存储在存储器22中的预期火焰效果不是近似相同的（例如在某些约束内），则控制单元18可以向游乐园设备12发信号以向骑乘装置操作员通知火焰效果200正不正确地工作，以致动骑乘区域内的自动喷水灭火系统、使骑乘装置关闭和/或完全地停止火焰效果200。根据所检测的热识别标志比期望的热识别标志大得多还是小得多，可以经由控制单元18来触发这些效果中的一个或多个。

应该注意，同一跟踪系统10（例如发射器14和检测器16）可以同时监视火焰效果200和骑乘装置的其他部分二者。例如，在所图示的实施例中，跟踪系统10被定位成检测来自火焰效果200的电磁辐射的热识别标志和沿着轨道180移动的骑乘交通工具204的位置二者。为此目的，骑乘交通工具204可以包括设置在其上的一个或多个回射标记24，以用于经由监视火焰效果200的同一跟踪系统10来跟踪骑乘交通工具204的运动，只要被回射标记24反射的光的频率和火焰效果识别标志是可区别的。归因于跟踪系统检测回射标记24的能力（甚至在存在包括由发射器14发射的波长的电磁辐射的情况下），来自火焰效果200的电磁辐射不会阻止控制单元18识别并定位骑乘交通工具204上的回射标记24。因此，一个跟踪系统10可以被用来完成传统上将使用两个或更多独特且功能上不同的检测系统（一个用于火焰效果200并且另一个用于骑乘交通工具204）完成的任务。可以在期望检测位于火焰效果（或某一其他明亮效果）（例如在烟花表演期间的仪式物）附近的一个对象的位置的其他情境中应用类似的技术。

图15图示火焰效果200以及跟踪系统10可以被用来控制和调整火焰效果200的操作的方式的实施例。具体来说，火焰效果200包括火焰产生装置210，其包括被配置成将从燃料源214提供的燃料和从氧化剂源216提供的氧化剂混合的喷嘴212。喷嘴212可以具有被配置成将燃料和氧化剂容纳在喷嘴212中的相应燃料进口218和相应氧化剂进口220。这些可以构成火焰产生装置210的进口，或者可以从其进口分开。

火焰产生装置210还包括燃烧室222，在那里使用点燃源224（例如一个或多个火花塞）来点燃混合的燃料和氧化剂。燃烧产生从火焰产生装置210的出口228伸出的火焰226。来自火焰添加剂源230的一个或多个火焰添加剂可以被添加到火焰226以调整火焰226的颜色。例如，火焰添加剂可以包括金属盐，其可以将火焰226的颜色从橙色和红色变成蓝色、绿色等。

控制单元18可以使用各检测器16中的一个或多个来监视火焰226的光学质量，并且作为该监视的结果可以执行某些控制动作来视情况调整火焰226。例如，控制单元18可以被通信耦合到燃料源214、氧化剂源216、点燃源214和火焰添加剂源230中的任一个或组合以调整火焰226。还如所图示的，控制单元18可以包括火焰分析电路232，其包括被配置成分析火焰226的形状的火焰形状分析电路234、被配置成分析火焰226的定时的火焰定时分析电路236和被配置成分析火焰226的颜色的火焰颜色分析电路238。作为一个示例，控制单元18可以通过控制燃料和/或氧化剂源214、216来控制提供给喷嘴212的燃料和/或氧化剂的量。类似地，控制单元18可以通过调整点燃源224来控制火焰226的定时，并且可以通过调整由火焰添加剂源230提供的火焰添加剂（例如添加剂的量）和/或燃料源214（例如燃料流量）和/或氧化剂源216（例如氧化剂的流量）来调整火焰226的颜色。

在这里公开了针对结合跟踪系统10的设备而存在的类似应用。例如，如图16中所图示的，跟踪系统10可以被用来控制在烟火演出区域中执行的烟花（或仪式物）演出240，例如以实现增强的监视和烟花定时的控制。的确，跟踪系统10可以在控制烟花演出240时使用与调查有关的方面（例如距离测量）以及火焰监视。因为在引信被点火之后个体仪式物将点燃并爆炸为火焰之前有多长时间、以及在点燃之前仪式物已经向上行进多高之间可能固有地存在某些可变性，所以现在认识到期望用于控制在点燃之前这些仪式物达到的高度的更精确系统。这可以产生更一致的演出。

根据本实施例，跟踪系统10可以被用来在仪式物242向上行进通过空中时检测和跟踪该仪式物242。跟踪系统10可以向远程起爆系统244发送指示仪式物在地面182上面的高度的信号，该远程起爆系统244可以与仪式物242中的起爆管无线通信。当仪式物242到达地面上面的期望高度246时，远程起爆系统244可以向仪式物242中的起爆管发送无线信号以便在大约期望高度246处发起仪式物242的点燃和爆炸。

图17图示仪式物242和跟踪系统10可以在飞行期间跟踪仪式物242的方式的示例实施例。如图17中所图示的，仪式物242包括将仪式物242的各种特征包围起来的外壳260。在某些实施例中，内部特征包括引信262（其还延伸到外壳260之外），其被点火并用于点燃提升装药264。该提升装药264通常负责仪式物242将在空中达到的高度。然而，如下面阐述的，可以使用其他特征（诸如压缩空气）来发射仪式物242。因此，仪式物242可能不包括引信262。现在公开的仪式物242可以包括电子起爆管特征（例如电子引信机构），诸如被配置成从远程起爆系统244接收起爆信号的收发器268和电子起爆管266。仪式物242可以包括连接到电子起爆管266的内部引信270或者耦合到提升装药264的独立引信271。电子起爆管266可以被配置成经由内引信270点燃爆炸装药272。然而，其他实施例可以利用没有耦合到用于起爆的电子特征的独立引信271。爆炸装药272促使通常被称为“星星” 274的多个烟火特征（烟火演出元件）被释放和燃烧。典型地，星星274包括当被燃烧时产生颜色的金属盐的混合物。

还如所图示的，回射标记24中的一个或多个可以被定位在外壳260上。标记24可以使得跟踪系统10能够在提升装药264被点燃之后并且在仪式物242在空中的同时跟踪该仪式物242。例如，发射器14和检测器16可以位于建筑物146上，并且检测器16可以在仪式物242的整个飞行中跟踪标记24以确定在仪式物242爆炸之前它有多高。可以由控制单元18来检测烟火演出元件的触发，例如通过检测与存储在存储器22中的烟火演出元件（星星274）相关联的电磁辐射图案。控制单元18可以被配置成基于所检测到的烟火演出元件的触发来确定仪式物242被起爆的位置。另外或可替代地，控制单元18可以跟踪仪式物242通过空中的移动（亦即跟踪其轨迹），并且当壳体260上的回射标记24对检测器16来说不再可见时（例如被回射标记24回射的终止与仪式物242的起爆相关联）识别仪式物242的触发事件（仪式物242的起爆）。

另外地或可替代地，控制单元18使用存储在存储器22中并由处理器20执行的例程来跟踪仪式物242并将指令中继给远程起爆系统244以发起仪式物242的起爆。具体来说，远程起爆系统244可以包括被配置成使用存储在一个或多个存储器282中的指令来解译来自控制单元18的信号（例如数据、指令）的处理电路，诸如一个或多个处理器280。因此，远程起爆系统244可以发送来自收发器284并到达仪式物242的相应收发器268的无线控制信号以使用起爆电子装置来发起起爆。作为一个示例，控制单元18可以提供高度数据和/或明确起爆指令中的任一个或二者。

跟踪系统10还可以被用来在适当时调整仪式物轨迹。例如，如图18中所示，跟踪系统10可以通过跟踪位于多个仪式物242的外壳260上的回射标记24来在它们行进通过空中时跟踪它们（参见图17）。在一些实施例中，可以从安装在机器人臂292上的大炮290射出仪式物242，该机器人臂292被附接到地面192上的基座294。机器人臂292可以具有沿着至少一个轴线（例如在一个和六个之间）的关节296，以允许沿着用于烟花演出240的任何适当轨迹射出仪式物242。

在操作中，跟踪系统10可以跟踪仪式物242并且还可以跟踪它们相关联的爆炸图案298，以使用例如烟花轨迹控制电路300确定发射轨迹和仪式物242最终被起爆的位置。在某些实施例中，控制单元18可以具有存储在存储器22（参见图1）中的预定的烟花演出顺序，在存储器22中的演出顺序包括相关联的爆炸图案、定时、轨迹等等。控制单元18可以执行所跟踪的仪式物242的位置及它们的爆炸图案298存储的位置及相关联的爆炸图案、和与该存储的信息相关联的定时之间基本上实时的比较，并且使用轨迹控制电路300来促使机器人臂292的致动以调整大炮290的位置。该调整可以被执行以使得所监视的仪式物242的轨迹和爆炸图案298的位置适当地关联到存储在存储器22中与存储的烟花演出相关联的对应信息。

如上面提到的，在某些实施例中，仪式物242可能不包括提升装药。作为代替，仪式物242可以是大炮290使用由压缩气体源302提供的压缩气体（例如压缩空气）发射出的。就这点来说，提供给大炮290的压缩气体的量（例如压缩气体的压力）可以至少部分确定仪式物242通过空中的轨迹、在仪式物242起爆之前它有多高等等。如所图示的，控制单元18可以被通信耦合到压缩气体源302，并且可以调整由压缩气体源302提供给大炮290的压缩气体量以调整仪式物242离开大炮290的发射速度。例如，可以基于仪式物242的预期（例如存储的、参考的）轨迹和仪式物242的测得的轨迹之间的比较来提供此类调整。以这种方式，具有与所跟踪的仪式物242基本上相同配置的后续仪式物242可以具有被控制单元18调整以更紧密匹配所存储的轨迹或参考轨迹的轨迹。

虽然已在本文中图示出并描述了本实施例的仅某些特征，但本领域的技术人员将想到许多修改和变化。因此，应理解的是所附权利要求意图覆盖落在本发明的真实精神内的所有此类修改和变化。