[发明专利]一种基于时域事件触发的暗弱运动目标检测方法及其系统

权利要求书

1.一种基于时域事件触发的暗弱运动目标检测方法，该方法包括：

使用感光阵列大小为M×N的感光器实时接收光信号，并对其进行光电转换，每个感光单元对应一个像素单元，每个像素单元对应一个电路处理单元，每个电路处理单元对接收的时序信号进行处理；

对每个像素单元进行基于时域统计分布距离度量的瞬态扰动检测，各个像素单元异步进行上述检测处理，获得在预先设定的时间长度T内每个像素单元在对应的时间段内的检测结果；

具体地，设置像素单元时序数据每次处理的时间长度T，每个像素单元在时间长度T内通过各自独立的电路处理单元，独立获取各自的一维光照强度值序列f(T)，作为对应的基本处理单元；

预先设置子序列长度τ，按时序依次读取各基本处理单元，获取第i时刻的、子序列长度为τ的光照强度值构成的子序列X_i＝{x_i,x_i+1,...,x_i+τ-1}及相邻子序列X_i+τ＝{x_i+τ,x_i+τ+1,...,x_i+2τ}，并将二者存储在对应的第一寄存器和第二寄存器内；

计算第i时刻的两个子序列的统计分布距离L_i：

其中，为相邻子序列X_i+τ＝{x_i+τ,x_i+τ+1,...,x_i+2τ}从大到小排序后得到的序列中第k∈(1,τ)个元素；为子序列X_i＝{x_i,x_i+1,...,x_i+τ-1}从大到小排序后得到的序列中第k∈(1,τ)个元素；

并将计算得到的第i时刻的统计分布距离L_i发送至比较器；

比较器根据接收的第i时刻的两个子序列的统计分布距离，将其与上一次触发事件对应的统计分布距离L_i-Δt作差，获得二者的分布距离差值，作为对应的距离差值ΔL，即ΔL＝L_i-L_i-Δt；其中，Δt为距离上次事件触发所间隔的时间；

判断第i时刻的距离差值ΔL是否大于预先设定的触发阈值C；

如果ΔL≥C，则触发一次事件e＝(u,i,p)，定义为暗弱目标出现，作为触发ON事件，同时将L_i-Δt重置为本次事件的L_i；

如果ΔL＜-C，则触发一次事件e＝(u,i,p)，定义为暗弱目标离开，作为触发OFF事件，同时将L_i-Δt重置为本次事件的L_i；

其中，L_i-Δt为寄存器记录的位于u处像素单元上次事件触发时的统计分布距离；

e＝(u,i,p)表示感光阵列大小为M×N的感光器上位于u处的像素单元，响应第i时刻的光照强度变化而触发的事件；p∈{+1,-1}为事件极性，如果ΔL≥C，且ΔL＞0，则p＝+1，该事件极性为目标出现事件，并异步输出触发ON事件；如果ΔL＜C，且ΔL＜0，则p＝-1，该事件极性为目标离开事件，并异步输出触发OFF事件；

如果ΔL＜C，ΔL＞0，或ΔL≥-C，ΔL＜0，则不触发事件；

将上述判断结果作为第i时刻的检测结果，并进行存储；

设置时间步长S，并将其作为增长单位，在第i时刻基础之上每增加一个增长单位，均进行一次目标检测，得到对应时刻的检测结果，直至达到预先设定的时间长度T，结束对该像素单元的检测，并统计该像素单元的检测结果；

各个像素单元异步进行上述检测处理，获得在预先设定的时间长度T内每个像素单元在对应的时间段内的检测结果；

每个像素单元对后续每个时间长度T内的数据进行异步处理，记录每个像素单元的检测结果，将每个像素单元的检测结果进行空域关联，获得暗弱目标的运动轨迹，完成对暗弱目标的检测。

2.根据权利要求1所述的基于时域事件触发的暗弱运动目标检测方法，其特征在于，所述感光阵列大小为M×N的感光器为事件感光器。

3.根据权利要求1所述的基于时域事件触发的暗弱运动目标检测方法，其特征在于，所述感光器包括电路处理模块，所述电路处理模块包括M×N个电路处理单元。

4.一种基于时域事件触发的暗弱运动目标检测系统，其特征在于，该系统包括：

划分模块，用于使用感光阵列大小为M×N的感光器实时接收光信号，并对其进行光电转换，每个感光单元对应一个像素单元，每个像素单元对应一个电路处理单元，每个电路处理单元对接收的时序信号进行处理；

检测模块，用于对每个像素单元进行基于时域统计分布距离度量的瞬态扰动检测，各个像素单元异步进行上述检测处理，获得在预先设定的时间长度T内每个像元在对应的时间段内的检测结果；

具体地，设置像素单元时序数据每次处理的时间长度T，每个像素单元在时间长度T内通过各自独立的电路处理单元，独立获取各自的一维光照强度值序列f(T)，作为对应的基本处理单元；

预先设置子序列长度τ，按时序依次读取各基本处理单元，获取第i时刻的、子序列长度为τ的光照强度值构成的子序列X_i＝{x_i,x_i+1,...,x_i+τ-1}及相邻子序列X_i+τ＝{x_i+τ,x_i+τ+1,...,x_i+2τ}，并将二者存储在对应的第一寄存器和第二寄存器内；

计算第i时刻的两个子序列的统计分布距离L_i：

其中，为相邻子序列X_i+τ＝{x_i+τ,x_i+τ+1,...,x_i+2τ}从大到小排序后得到的序列中第k∈(1,τ)个元素；为子序列X_i＝{x_i,x_i+1,...,x_i+τ-1}从大到小排序后得到的序列中第k∈(1,τ)个元素；

并将计算得到的第i时刻的统计分布距离L_i发送至比较器；

比较器根据接收的第i时刻的两个子序列的统计分布距离，将其与上一次触发事件对应的统计分布距离L_i-Δt作差，获得二者的分布距离差值，作为对应的距离差值ΔL，即ΔL＝L_i-L_i-Δt；其中，Δt为距离上次事件触发所间隔的时间；

判断第i时刻的距离差值ΔL是否大于预先设定的触发阈值C；

如果ΔL≥C，则触发一次事件e＝(u,i,p)，定义为暗弱目标出现，作为触发ON事件，同时将L_i-Δt重置为本次事件的L_i；

如果ΔL＜-C，则触发一次事件e＝(u,i,p)，定义为暗弱目标离开，作为触发OFF事件，同时将L_i-Δt重置为本次事件的L_i；

其中，L_i-Δt为寄存器记录的位于u处像素单元上次事件触发时的统计分布距离；

e＝(u,i,p)表示感光阵列大小为M×N的感光器上位于u处的像素单元，响应第i时刻的光照强度变化而触发的事件；p∈{+1,-1}为事件极性，如果ΔL≥C，且ΔL＞0，则p＝+1，该事件极性为目标出现事件，并异步输出触发ON事件；如果ΔL＜C，且ΔL＜0，则p＝-1，该事件极性为目标离开事件，并异步输出触发OFF事件；

如果ΔL＜C，ΔL＞0，或ΔL≥-C，ΔL＜0，则不触发事件；

将上述判断结果作为第i时刻的检测结果，并进行存储；

设置时间步长S，并将其作为增长单位，在第i时刻基础之上每增加一个增长单位，均进行一次目标检测，得到对应时刻的检测结果，直至达到预先设定的时间长度T，结束对该像素单元的检测，并统计该像素单元的检测结果；

各个像素单元异步进行上述检测处理，获得在预先设定的时间长度T内每个像素单元在对应的时间段内的检测结果；和

轨迹生成模块，每个像素单元对后续每个时间长度T内的数据进行异步处理，记录每个像素单元的检测结果，将每个像素单元的检测结果进行空域关联，获得暗弱目标的运动轨迹。