[发明专利]基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将多个事件相机以不同的空间位置和观测角度布置在爆炸威力场附近构成事件相机系统；

根据点线同名特征的标定方法或已知结构信息约束的标定方法对所述事件相机系统进行标定，得到事件相机内外参数；

根据所述爆炸威力场的实际拍摄条件对所述事件相机中的特殊参数进行设置，得到设置后的事件相机系统；所述特殊参数包括对比度阈值、带宽阈值和死区时间；

利用所述设置后的事件相机系统对爆炸威力场进行观测，得到爆炸过程中产生的事件数据；

根据毁伤元运动轨迹的连续性和毁伤元形态特征从所述事件数据中提取毁伤元特征，利用所述事件相机内外参数和单目先验知识测量法或多目立体测量法对毁伤元特征进行测量，得到毁伤元运动参数测量结果；

根据毁伤元运动轨迹的连续性和毁伤元形态特征从所述事件数据中提取毁伤元特征，包括：

若所述毁伤元为破片毁伤元，则根据破片飞行速度连续性预测下一时刻破片的二维位置，得到预测值；所述破片飞行速度连续性为利用上一时间段内估计的速度预测下一时刻的破片位置初值；

对下一时刻破片的二维位置的邻域中所有事件进行检索，根据检索结果利用质心漂移方法更新所述预测值，利用更新后的预测值修正破片飞行速度，根据修正后的破片飞行速度预测当前时刻的下一时刻的破片的二维位置，直至得到整个序列事件中破片的二维坐标；所述整个序列事件中破片的二维坐标为破片毁伤元特征；

若所述毁伤元为冲击波毁伤元，利用冲击波空间理想形态为半球的约束，在图像平面构建椭圆方程描述冲击波；

根据人工选取的方式从所述事件数据中获取初时刻冲击波上的点集以及冲击波初速度预测值和搜索半径值，从所述点集中任意选四个点构建平面椭圆方程；对所述平面椭圆方程进行求解拟合，得到初时刻冲击波椭圆参数，在所述初时刻冲击波椭圆参数中引入冲击波传播速度连续性以及空间域约束，估计下一时刻的冲击波参数初值，并根据冲击波参数初值以及搜索半径值筛选出冲击波附近的事件流内点后，以所有内点到当前椭圆参数描述的椭圆距离之和并加权作为能量函数，对所述能量函数中的椭圆参数进行非线性优化，得到当前时刻最终冲击波毁伤元参数特征并修正当前冲击波传播速度，根据当前冲击波传播速度、冲击波传播速度连续性以及空间域约束预测当前时刻的下一时刻的冲击波参数初值，直至获得每一时刻的冲击波椭圆参数值；所述冲击波传播速度连续性为利用上一时间段内估计的速度预测下一时刻的冲击波参数初值；所述空间域约束为冲击波只会由内向外传播，若时间戳t2t1，则冲击波拟合椭圆长轴参数a2a1，冲击波拟合椭圆短轴参数b2b1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据点线同名特征的标定方法或已知结构信息约束的标定方法对所述事件相机系统进行标定，得到事件相机内外参数，包括：

根据点线同名特征的标定方法提取事件相机拍摄的多幅图像中的多个同名特征并进行匹配，利用匹配后的特征和相机之间的几何约束关系建立事件相机的内外参数方程；

对所述内外参数方程进行求解或拟合，得到事件相机的内外参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据事件相机获取的场景物上的结构点，根据所述场景物的已知结构信息表征所述结构点并利用二维图像坐标到三维世界坐标的对应关系建立事件相机的内外参数方程；

对所述内外参数方程进行求解或拟合，得到事件相机的内外参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据事件每一时刻在二维图像上的分布直方图规律，直接提取冲击波上关键点的二维坐标，根据所述冲击波上关键点的二维坐标求解每一时刻的椭圆参数，从而获得所有时刻冲击波毁伤元参数特征；所述分布直方图规律为事件密度、事件数量和事件二维坐标。