本文作者：欣彤Iris
近日，雷鋒網(wǎng)消息，Antoni Rosinol Vidal、Henri Rebecq、Timo Horstschaefer以及Scaramuzza這四位教授在提交機器人與自動化信函的一篇論文中，首次介紹了一款已應(yīng)用于自主駕駛無人機的事件攝相機，并強調(diào)它能夠幫助無人機完成前所未能做的事情。
無人機為什么依賴攝像機
無人機采用攝像頭來自主導(dǎo)航，這是一種相對成本較低的方法。如果將攝像頭與IMU相融合，在移動速度不是特別快且光線穩(wěn)定的情況下，則可以提供完全正確的狀態(tài)估計。
說起事件攝像機，也許很多科技愛好者并不感到陌生，曾經(jīng)有科學(xué)家發(fā)表過關(guān)于它的研究成果。早在2014年，來自蘇黎世大學(xué)的Davide Scaramuzza實驗室闡述了事件攝像機的動態(tài)視覺傳感器的實用性。事件攝像機并不像一般的攝像機，它們更像小巧高行動的機器人。
對于無人機來說，狀態(tài)估計、獲得用戶所在位置以及用戶的活動狀態(tài)非常重要。為了令無人機作出與其環(huán)境相互作用的決策，它必須要很靈敏地感知其所處位置、移動速度以及移動方向在哪。然而，據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，有很多種方法可以追蹤這些，最準(zhǔn)確的是運用強大卻成本高昂的車外運動捕捉系統(tǒng)。若開始用更小型更靈敏的機器人來進行狀態(tài)估計時，尤其是當(dāng)你嘗試處理高度動態(tài)的平臺比如快速移動的四旋轉(zhuǎn)，則會變得更加困難。這就是為什么人們一直以來依賴攝像機的原因。
對弱光敏感、記錄場景變化的事件攝像機助無人機成功避障
然而，攝像機本身也存在兩個重要的問題。第一個問題是，當(dāng)傳感器的運動超過相機可被“凍結(jié)”的幀速率時，相機的圖像會變模糊。第二是相機對于光線的要求與人類眼睛差不多，不能過于強烈也不能過于晦暗。
事件攝像機與普通相機完全不同。事件攝像機會記錄場景的變化。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，在實驗中，科研人員把事件攝像機指向不移動的靜態(tài)場景時，它不會顯示任何內(nèi)容。但是，當(dāng)它檢測到物體的運動（如像素級的光線變化），它會在每像素的基礎(chǔ)上以非常高的刷新率（毫秒）顯示出該動作。事件攝像機不僅對弱的光線敏感，也不會被明亮的光線屏蔽。若用戶關(guān)心注的是在無人機移動時避免障礙物，因此，采用事件攝像頭是一個很理想的選擇。
為了檢測相對運動以進行準(zhǔn)確的狀態(tài)估計，科研人員在試驗中，令四旋轉(zhuǎn)相機去識別獨特的圖像特征并跟蹤這些特征如何移動。當(dāng)照明變化或者光線太暗時，普通攝像機的跟蹤失敗，而事件攝像機完全不受影響，依然正常運行。
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