[發明專利]一種不受速度影響的事件相機的成圖方法

有效

• 申請號: 201910551375.X
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110428477B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 余磊;王碧杉;楊文;陳欣宇;楊公宇;葉琪霖;周立鳳
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T5/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

本發明提供一種不受速度影響的事件相機的成圖方法，為解決事件相機產生的數據是異步事件流而不是傳統圖像幀流導致的傳統圖像算法無法應用于事件相機的問題，通過保持圖像中輪廓上像素點的值與周圍像素點的值的差值恒定的方法，能夠從事件流生成亮度恒定，對比度大的圖像幀流。每到來一個事件都更新一次速度不變圖像，將圖像上該事件位置的亮度設為一極大定值并減小周圍領域點的亮度值，保持邊緣對比度恒定，并使用高通濾波器去除拖尾效果。本發明的方法生成的圖像，邊緣清晰，亮度對比恒定，有助于后續的圖像處理。

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，特別是涉及一種事件相機的成圖方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，計算機視覺技術也越來越成熟。由于圖像中信息的豐富性以及可見光相機的便攜性，理所當然地使可見光相機成為了各種計算機視覺應用中會選擇的硬件，使圖片成為了各種計算機視覺應用中處理的數據。計算機視覺感知方面最重要的里程碑之一，是證明了單個移動攝像頭能夠實時估計自我中心和場景的能力——通常稱為即時定位和地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)。在過去的30年，在SLAM領域有了巨大的發展，使得大場景應用成為了可能。移動機器人的SLAM應用是當今一個熱點的研究，機器人能夠通過自身的傳感器(例如相機)獲得周圍環境的信息，確定自身位置，構建環境地圖，從而進行更多的功能，例如：導航、避障等等。但圖片數據量大且冗余，存儲和處理都對硬件有很高的要求，且傳統光學相機在快速運動的情況下容易出現模糊的情況，光照變化大時無法準確捕獲圖像信息，這些問題都亟待解決。

動態視覺傳感器的出現，提供了一個有希望的解決方案，在機器視覺領域引來了越來越多的關注。事件相機便是基于此傳感器而工作的。它模擬人類的視網膜，響應由于運動產生的亮度變化的像素點脈沖，所以它能夠以極高的幀速率捕獲場景的亮度變化，記錄特定時間點和圖像中特定位置的事件，形成事件流而不是幀流，成圖后就是場景中物體的邊緣信息，一下子解決了上述的圖片信息冗余問題和大量數據存儲和實時處理問題，所以事件相機成為了機器視覺的新方向。

事件相機產生數據是一組異步事件流，而不是傳統圖像幀流。事件流雖然有著高時間分辨率的優點，但傳統圖像處理算法都是針對圖像幀數據的，無法直接應用于事件相機。要建立起傳統圖像處理算法和異步事件流的橋梁，一個好的成圖方法是必不可少的。

當前大部分研究中使用的成圖方法是簡單地從事件點直接累積成圖像幀，通過在事件流上取窗(一般為時間窗或事件數量窗)，將一個窗內的所有事件出現的坐標處像素置為1，其余位置像素為0，生成二值圖像。但這種方法中取窗的參數非常重要，不能適應速度快慢變化大的場景，如果窗口長度相對于場景速度過小，物體輪廓會不連續；如果窗口長度相對于場景速度過大，將會有輪廓的拖尾存在，這些都會對后續的傳統圖像處理算法產生不好的影響。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種不受速度影響的事件相機的成圖方法。

本發明的技術方案為一種不受速度影響的事件相機的成圖方法，包含以下步驟：

步驟1，一串由事件相機采集生成的異步事件流,記為e_i＝{t_i，x_i，y_i，p_i}(i＝1，2，3，…，n)，t_i為事件e_i的時間戳，x_i為事件e_i發生的橫坐標，y_i為事件e_i發生的縱坐標，p_i為事件e_i的極性(可為+1和-1，分別表示亮度增加和亮度降低)；

步驟2，記此方法生成的圖像為T(x，y),在0時刻，初始化為全0矩陣；