事件視覺實現(xiàn)高效實時流可視化
實時?
流可視化
高分辨率?
?流場數(shù)據(jù)
μs級分辨率
?追蹤粒子
德國航空航天中心推進技術(shù)研究所的研究人員探索了利用事件視覺（EBV）捕捉氣流和水流流場的可能性。事件相機使用激光或其他光源進行照明，捕捉氣流中攜帶的?。ㄎ⒚祝╊w粒的運動。
然后就可以從粒子產(chǎn)生的事件軌跡中獲得不斷變化的流場圖。與之前的研究相比，可以同時追蹤的粒子數(shù)量要多得多，從而得到高分辨率的速度圖。
這得益于EBV硬件開發(fā)的最新進展，其特點是高速、高分辨率系統(tǒng)，如Prophesee的EVK4 HD。
湍急水流中小顆粒產(chǎn)生的事件數(shù)據(jù)
(視場寬約55毫米，高約30毫米）
“流動測量結(jié)果清楚地表明，EBIV能夠在靠近表面的地方進行測量，而在這些地方，PIV和其他基于幀的成像方法通常會遇到光散射過多的問題。由于表面通常不會移動，它們不會觸發(fā)任何強度變化事件，因此事件相機無法看到。另一個優(yōu)點是，使用用于恢復(fù)運動場的對比度最大化方法，可以有效地識別單個粒子?！?br />– Willert, C.E., Klinner, J. 事件成像測速儀：評估用于測量流體流動的事件相機. Exp Fluids 63, 101 (2022)
根據(jù)捕獲的事件數(shù)據(jù)重建水箱中的紊流
流速測量
在正在進行的研究中，正在探索從事件捕捉到能夠恢復(fù)流速信息的算法等多個方面。迄今為止，在100毫米寬的視場中，已經(jīng)展示了高達(dá)每秒數(shù)米的流速測量結(jié)果。
事件數(shù)據(jù)的高時間分辨率提供的速度信息幾乎等同于使用昂貴的高速攝像機獲得的每秒1000幀以上的圖像。.
事件流速測量法對硬件要求極低：它只需要一個事件相機和一個帶有光片形成透鏡的小型激光器，就能捕捉到隨流運動的小顆粒的運動。這使得該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊且非常便攜 。
右側(cè)的“桌面”裝置用于記錄上述事件數(shù)據(jù)和流場。在這里，水中“播種”了小顆粒（10微米），這些顆粒會散射從側(cè)面引入的薄激光片（1毫米）發(fā)出的光。
由于事件相機的高靈敏度，不到1瓦的激光功率就足以捕捉到上圖所示的事件圖像。
對水流進行EBV成像的簡單“桌面”裝置，包括一個小水箱、激光光板和Prophesee事件相機（這里是EVK 2 HD）
事件視覺流體流動測量有許多優(yōu)點。
- 它適用于實時流可視化 – 粒子場運動產(chǎn)生的事件軌跡可直接將流場可視化，無需進一步處理。
- 從快速運動的流中獲取的事件記錄可隨時以“慢動作”模式回放，以直觀地顯示流的動態(tài)。
- 事件相機對光片內(nèi)的強度變化具有耐受性，因為它的傳感器只對強度變化做出反應(yīng)。
- 它們還能抵御激光耀斑（表面散射光）和不均勻的背景強度。對高背景強度的耐受性允許它們在明亮的環(huán)境中追蹤粒子。
- 粒子事件軌跡可以從背景中清晰地分辨出來，可通過特征檢測或使用運動補償分析形成的聚類來提取。
欲了解更多信息，請觀看推進技術(shù)研究所“發(fā)動機測量系統(tǒng)”部門主管Christian Willert博士在以下的網(wǎng)絡(luò)研討會上深入介紹事件成像測速。
關(guān)于DLR推進技術(shù)研究所
推進技術(shù)研究所主要致力于通過中長期開發(fā)固有的技術(shù)潛力，改進航空和發(fā)電領(lǐng)域的燃?xì)廨啓C。它是德國航空航天研究中心DLR 的一部分，在航空、航天、能源、運輸、安全和數(shù)字化領(lǐng)域開展研究和開發(fā)活動。德國航空航天中心推進技術(shù)研究所的發(fā)動機測量系統(tǒng) 部門致力于開發(fā)和應(yīng)用激光光學(xué)測量和成像技術(shù)，用于航空發(fā)動機部件和相關(guān)領(lǐng)域的空氣熱力學(xué)研究。新測量技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為渦輪機械研究取得預(yù)期進展做出了貢獻。
關(guān)于PROPHESEE發(fā)明者社區(qū)
?
2014年以來，眾多研究人員、初創(chuàng)企業(yè)和公司利用Prophesee的神經(jīng)擬態(tài)視覺技術(shù)展現(xiàn)了驚人的想象力和創(chuàng)新力。
這創(chuàng)造了一個由發(fā)明者展示作品和想法的事件視覺生態(tài)系統(tǒng)。他們利用Prophesee技術(shù)的創(chuàng)造力激勵著我們。
我們在此收集這些項目，希望它們能激勵未來的發(fā)明者，如同這里的項目一樣，共同創(chuàng)造新事物，揭示不可見的事物。