論文の概要: Frequency Cam: Imaging Periodic Signals in Real-Time

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.00198v1
• Date: Tue, 1 Nov 2022 00:08:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-11-02 12:59:39.593090
• Title: Frequency Cam: Imaging Periodic Signals in Real-Time
• Title（参考訳）: 周波数カム:周期的信号をリアルタイムに撮像する
• Authors: Bernd Pfrommer
• Abstract要約: 本稿では,画像画素がフリックする基本周波数を検出するための,効率的で非同期なイベントカメラアルゴリズムを提案する。 フルセンサ・周波数イメージングにおける重要な設計パラメータについて論じる。 ラップトップCPUの単一コア上で,毎秒5000万イベント以上で動作する,ROSノードとしてのオープンソース実装である Frequency Cam について紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.774900701865444
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Due to their high temporal resolution and large dynamic range event cameras are uniquely suited for the analysis of time-periodic signals in an image. In this work we present an efficient and fully asynchronous event camera algorithm for detecting the fundamental frequency at which image pixels flicker. The algorithm employs a second-order digital infinite impulse response (IIR) filter to perform an approximate per-pixel brightness reconstruction and is more robust to high-frequency noise than the baseline method we compare to. We further demonstrate that using the falling edge of the signal leads to more accurate period estimates than the rising edge, and that for certain signals interpolating the zero-level crossings can further increase accuracy. Our experiments find that the outstanding capabilities of the camera in detecting frequencies up to 64kHz for a single pixel do not carry over to full sensor imaging as readout bandwidth limitations become a serious obstacle. This suggests that a hardware implementation closer to the sensor will allow for greatly improved frequency imaging. We discuss the important design parameters for fullsensor frequency imaging and present Frequency Cam, an open-source implementation as a ROS node that can run on a single core of a laptop CPU at more than 50 million events per second. It produces results that are qualitatively very similar to those obtained from the closed source vibration analysis module in Prophesee's Metavision Toolkit. The code for Frequency Cam and a demonstration video can be found at https://github.com/berndpfrommer/frequency_cam
• Abstract（参考訳）: 高時間分解能と大きなダイナミックレンジイベントカメラは画像中の時間周期信号の解析に一意に適している。 本研究では,画像画素がフリックする基本周波数を検出するための,効率的で非同期なイベントカメラアルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは,2次ディジタル無限インパルス応答(IIR)フィルタを用いて,画素ごとの輝度の近似再構成を行い,比較したベースライン法よりも高周波数雑音に強い。 さらに,信号の落下エッジを使用することで,立ち上がりエッジよりも正確な周期推定が可能となり,ゼロレベル交差を補間する信号の精度がさらに向上することを示す。 実験の結果,64kHzまでの周波数を1ピクセルで検出するカメラの優れた能力は,読み出し帯域制限が深刻な障害となるため,全センサ画像に受け継がれないことがわかった。 これは、センサーに近いハードウェア実装により、周波数イメージングが大幅に改善されることを示唆している。 我々は、フルセンサー周波数イメージングと現在の周波数カムの重要な設計パラメータについて論じる。rosノードとしてオープンソースの実装であり、ラップトップcpuの1つのコア上で毎秒5000万イベント以上で動作する。 これはpropheseeのmetavision toolkitのクローズドソース振動解析モジュールから得られた結果と質的に非常によく似た結果を生成する。 Frequency Camのコードとデモビデオはhttps://github.com/berndpfrommer/ frequency_camで見ることができる。

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