[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

说明书

本申请涉及一种基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法及系统。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构成事件相机系统；对事件相机系统进行标定，得到事件相机内外参数；根据爆炸威力场的实际拍摄条件对事件相机中的特殊参数进行设置，利用设置后的事件相机系统对动、静爆威力场进行观测，根据毁伤元运动轨迹的连续性和毁伤元形态特征从事件数据中提取毁伤元特征，利用单目先验知识测量法或多目立体测量法对毁伤元进行测量。采用本方法能够降低成本，提高动态范围和测量准确性，能够满足野外大视场长时间测量需求。

技术领域

本申请涉及毁伤元测量技术领域，特别是涉及一种基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法、系统和计算机设备。

背景技术

随着常规弹体爆炸威力的增大，爆炸打击对目标造成的毁伤更加严重，然而，目前面向爆炸威力场毁伤元的位置及运动参数测量方法，主要有接触靶法、非接触靶法、声测法、测速雷达法、光学成像法。其中接触靶法通过利用矩形靶和L型靶等进行数据回收，从而获取毁伤元的空间分布特性；非接触靶法避免与毁伤元直接接触，通过光电靶等获取毁伤元的运动参数；声测法利用声波反射对毁伤元进行空间位置以及运动参数的测量；测速雷达法利用微波雷达对毁伤元进行测量；光学成像法利用高速摄像机，远距离对战斗部爆炸瞬间进行拍摄，利用图像拼接关联、视觉检测及多目标跟踪、三维重建等技术对毁伤元进行测量。

上述诸多方法具有各自的优缺点。接触靶法试验成本低，但数据回收的工作量极大，且由于影响毁伤元运动从而无法观测毁伤元连续的运动参数，仅能获得毁伤元的空间分布；非接触靶法避免与毁伤元接触，测速精度较高，但不易防护以及获取毁伤元的运动参数数据点较少；声测法由于声速不高，因此测速定位精度较低，且无法测量毁伤元形状，但成本低；测速雷达成本较高，信噪比低，可测毁伤元尺寸要求较大，但易于防护；光学成像法具有较高的分辨率，能够同时对多种尺寸的毁伤元进行摄像测量，但数据的处理具有较大难度，且对于高速运动的毁伤元以及爆点火光的高动态场景，数据采集具有较大挑战。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低成本，提高动态范围和测量准确性，能够满足野外大视场长时间测量需求的基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法、系统、计算机设备和存储介质。

一种基于事件相机的爆炸威力场毁伤元测量方法，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事件相机系统进行标定，得到事件相机内外参数；

根据爆炸威力场的实际拍摄条件对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；特殊参数包括事件触发阈值、带宽阈值和死区时间；

利用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事件数据中提取毁伤元特征，利用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。

在其中一个实施例中，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；

对内外参数方程进行求解或拟合，得到事件相机的内外参数。

在其中一个实施例中，根据事件相机获取的场景物上的结构点，根据场景物的已知结构信息表征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；

对内外参数方程进行求解或拟合，得到事件相机的内外参数。