[發明專利]一種基于事件相機的動態目標檢測方法

有效

• 申請號: 202011088240.3
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN111931752B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 尹彥卿;羅偉;陳夢云;蔡旭陽;陳瑋
• 申請（專利權）人: 中航金城無人系統有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 南京冠譽至恒知識產權代理有限公司 32426
• 代理人: 夏恒霞

本發明公開了一種基于事件相機的動態目標檢測方法，包括如下步驟：S1：對事件相機輸出的事件流進行積分滾動更新，形成事件流三維矩陣；S2：對步驟S1中形成的事件流三維矩陣進行濾波處理，去除噪聲信號；S3：計算步驟S2中去除噪聲信號后事件流三維矩陣的每個像素的運動量，提取出動態邊緣點；S4：對步驟S3中檢測到的邊緣點進行集合歸類，對未被歸類的邊緣點進行像素填充，劃分出動態物體。本發明以事件流形式提供連續的運動物體檢測，可達到毫秒級運動響應，響應速度更快；且不受高速運動物體運動模糊效應的影響，使用價值更高；還能夠提供更高的動態范圍，在強光、逆光、明暗變化劇烈的場景下可提供更有效的檢測，適用范圍更廣。

技術領域

本發明涉及一種動態目標檢測方法，具體涉及一種基于事件相機的動態目標檢測方法，屬于計算機視覺技術領域。

背景技術

事件相機是一款新型傳感器，不同于傳統相機拍攝一幅完整的圖像，事件相機拍攝的是“事件”，可以簡單理解為“像素亮度的變化”，即事件相機輸出的是像素亮度的變化情況。

事件相機的最基本的原理，即：當某個像素的亮度變化累計達到一定閾值后，輸出一個事件。這里強調幾個概念：a) 亮度變化：說明事件相機的輸出和變化有關，而與亮度的絕對值沒有關系；b) 閾值：當亮度變化達到一定程度時，將輸出數據，這個閾值是相機的固有參數。

事件相機的事件具有三要素：時間戳、像素坐標與極性。一個事件表達的是“在什么時間，哪個像素點，發生了亮度的增加或減小”。當場景中由物體運動或光照改變造成大量像素變化時，會產生一系列的事件，這些事件以事件流(Events stream)方式輸出。事件流的數據量遠小于傳統相機傳輸的數據，且事件流沒有最小時間單位，所以不像傳統相機定時輸出數據，具有低延遲特性。

目標檢測是一種在圖像中找出目標的位置和大小的計算機視覺技術。該技術可以應用于人工智能系統、車輛輔助駕駛系統、目標行為分析、智能視頻監控等領域。

普通相機與事件相機的輸出信息差別示意圖參見圖1，由圖可見，傳統相機可以采集一段時間內像素的亮度值積累，受到感光和數據讀取速率的限制，幀率非常有限，對于高速運動的物體存在運動模糊和響應時間長的問題。而事件相機是一種特殊的只對像素亮度變化敏感的相機，可以提供微秒級的響應信號，反應速度和動態范圍大大優于現有的普通相機，因而很適合應用在高動態目標檢測的場合。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供了一種適用于在事件相機獲取的事件流數據中檢測出動態目標的方法。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種基于事件相機的動態目標檢測方法，包括如下步驟：S1：對事件相機輸出的事件流進行積分滾動更新，形成事件流三維矩陣；S2：對步驟S1中形成的事件流三維矩陣進行濾波處理，去除噪聲信號；S3：計算步驟S2中去除噪聲信號后事件流三維矩陣的每個像素的運動量，提取出動態邊緣點；S4：對步驟S3中檢測到的邊緣點進行集合歸類，對未被歸類的邊緣點進行像素填充，劃分出動態物體。

優選地，前述步驟S1中，所述的事件相機是一種對像素亮度變化事件進行感知的傳感器，其輸出形式為流式輸出的事件流編碼。事件流中的每個事件可以用一個四元組(x,y,timestamp,polarity)來表示，其中x、y為事件發生的像素點二維坐標，timestamp為事件產生的時間戳，單位為毫秒；polarity為事件信號的極性，亮度降低超過閾值為-1，亮度升高超過閾值為+1，亮度變化未超過閾值時，則不產生事件。

由于這種流式的事件數據形式不便于計算機程序處理，故為其構造一個三維矩陣形式的事件三維數組E，其三維坐標分別為timestamp、x、y，數據元素的取值表示事件的極性，即：