基于事件相机的合成孔径成像

作者：余磊; 廖伟; 周游龙; 杨文; 夏桂松

来源：自动化学报, 2023, 49(07): 1393-1406.

DOI：10.16383/j.aas.c200388

• 事件相机
• 合成孔径成像
• 遮挡物去除
• 图像重建

合成孔径成像(Synthetic aperture imaging, SAI)通过多角度获取目标信息来等效大孔径和小景深相机成像.因此,该技术可以虚化遮挡物,实现对被遮挡目标的成像.然而,在密集遮挡和极端光照条件下,由于遮挡物的密集干扰和相机本身较低的动态范围,基于传统相机的合成孔径成像(SAI with conventional cameras, SAI-C)无法有效地对被遮挡目标进行成像.利用事件相机低延时、高动态的特性,本文提出基于事件相机的合成孔径成像方法.事件相机产生异步事件数据,具有极低的延时,能够以连续视角观测场景,从而消除密集干扰的影响.而事件相机的高动态范围使其能够有效处理极端光照条件下的成像问题.通过分析场景亮度变化与事件相机输出的事件点之间的关系,从对焦后事件点重建出被遮挡目标,实现基于事件相机的合成孔径成像.实验结果表明,所提出方法与传统方法相比,在密集遮挡条件下重建图像的对比度、清晰度、峰值信噪比(Peak signal-to-noise ratio, PSNR)和结构相似性(Structural similarity index measure, SSIM)指数均有较大提升.同时,在极端光照条件下,所提出方法能有效解决过曝/欠曝问题,重建出清晰的被遮挡目标图像.

• 单位
  武汉大学