[發(fā)明專利]一種脈沖序列的距離度量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910040980.0
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109884588B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田永鴻;朱林;李家寧;付溢華;董思維;黃鐵軍;王耀威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G01J11/00
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

一種脈沖序列的距離度量方法及系統(tǒng)。其中，所述方法包括：計算脈沖序列中每相鄰兩個脈沖信號之間的時間差值；根據(jù)所述時間差值獲得所述脈沖序列對應的光強信息；根據(jù)所述脈沖序列之間光強信息的差異度量所述脈沖序列之間的距離。所述系統(tǒng)包括：脈沖傳感器陣列以及處理器；其中，所述處理器具體包括：光照強度計算模塊和脈沖序列計算模塊。本發(fā)明通過對基于脈沖序列傳感器而獲得的脈沖序列信號產(chǎn)生方式的分析，將兩個脈沖序列轉(zhuǎn)換為對應的光照強度的變化，從而對兩個脈沖序列的距離進行準確估量，進而用于為檢測、跟蹤、壓縮等算法的設(shè)計，以及后續(xù)脈沖陣列信號的分析、編碼工作提供了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種脈沖序列的距離度量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的圖像傳感器以幀為單位，按照一定頻率對場景進行采樣并輸出視頻。這種采樣方式利用了人類神經(jīng)系統(tǒng)的視覺暫留原理，在人類視覺系統(tǒng)中能夠形成連續(xù)不斷的視頻。目前，以機器學習算法為基礎(chǔ)的人工智能正在飛速發(fā)展，在很多領(lǐng)域取得了飛速發(fā)展，如視頻監(jiān)控、自動駕駛、智能安防、軍事應用等。實際上，由于計算機系統(tǒng)中沒有人類的視覺暫留效應，這種采樣方式受到采樣頻率的約束，不能給出一個連續(xù)的信號輸入，且無法記錄高速運動的物體。因此，這種采樣方式得到的視頻不利于算法的實施，并不是最佳輸入。

近年來，基于脈沖陣列的傳感器被提出，通過模擬生物視網(wǎng)膜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠以極高的時間分辨率，對場景的光強信息進行更為高效的采樣，其輸出為時域上連續(xù)的脈沖信號。所述基于脈沖陣列的傳感器包括但不限于基于光照強度變化發(fā)放脈沖信號的傳感器(如動態(tài)視覺傳感器(Dynamic Vision Sensor,DVS),基于異步時間的圖像傳感器(Asynchronous Time-based image Sensor,ATIS)，基于光照累積強度發(fā)放信號的傳感器(Dynamic and Active Pixel Vision Sensor,DAVIS)等)、基于光照強度累積強度發(fā)放信號的傳感器(如光強累積傳感器)等。這些采樣方式能夠?qū)鼍爸械男畔⑦M行高速、全時的捕獲，并以脈沖陣列的方式存儲下來。相比傳統(tǒng)的固定幀率的視頻,這種脈沖數(shù)據(jù)記錄的信息更全面、更符合生物機理。

綜上所述，脈沖陣列信號是一種與傳統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)完全不同的信號，為了對脈沖陣列信號進行分析、編碼，以設(shè)計更加復雜的檢測、跟蹤、壓縮算法，需要對不同信號之間的相似度進行評估。因此，一個能夠合理刻畫脈沖陣列信號本質(zhì)的度量方法是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

脈沖陣列信號與傳統(tǒng)視頻輸出的以幀為單位的圖像序列具有很大的不同。為了對脈沖陣列信號進行分析、編碼，以設(shè)計更加復雜的檢測、跟蹤、壓縮算法，需要對不同信號之間的相似度進行評估。因此，一個能夠合理刻畫脈沖陣列信號的度量方法是一個亟待解決的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種脈沖序列的距離度量方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面公開了一種脈沖序列的距離度量方法，其特征在于，包括：計算脈沖序列中每相鄰兩個脈沖信號之間的時間差值；根據(jù)所述時間差值獲得所述脈沖序列對應的光強信息；根據(jù)所述脈沖序列之間光強信息的差異度量所述脈沖序列之間的距離。

進一步的，所述脈沖信號由基于脈沖陣列的傳感器獲得，其中，所述基于脈沖陣列的傳感器包括：動態(tài)視覺傳感器、基于異步時間的圖像傳感器或基于光照累積強度發(fā)放信號的傳感器。

更進一步的，所述脈沖信號由所述基于脈沖陣列的傳感器對光強信號累積達到累積閾值時產(chǎn)生。

進一步的，所述根據(jù)時間差值獲得對應的光強信息包括：根據(jù)所述時間差值的倒數(shù)獲得對應的光強信息，具體為：

其中，θ_T為對應的光強，I_T是相鄰脈沖信號之間的時間差值，φ是調(diào)節(jié)光強的參數(shù)。