論文の概要: Microsaccade-inspired Event Camera for Robotics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17769v1
• Date: Tue, 28 May 2024 02:49:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-29 22:32:09.526105
• Title: Microsaccade-inspired Event Camera for Robotics
• Title（参考訳）: マイクロサケードにインスパイアされたロボット用イベントカメラ
• Authors: Botao He, Ze Wang, Yuan Zhou, Jingxi Chen, Chahat Deep Singh, Haojia Li, Yuman Gao, Shaojie Shen, Kaiwei Wang, Yanjun Cao, Chao Xu, Yiannis Aloimonos, Fei Gao, Cornelia Fermuller,
• Abstract要約: 低反応時間と安定したテクスチャを同時に維持できるイベントベース認識システムの設計を行う。 回転するくさびプリズムの幾何学的光学は、追加の回転運動のアルゴリズムによる補償を可能にする。 様々な実世界の実験では、ロボット工学が低レベルと高レベルの両方の視覚タスクに対して知覚を促進する可能性を実証している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.27082276343167
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Neuromorphic vision sensors or event cameras have made the visual perception of extremely low reaction time possible, opening new avenues for high-dynamic robotics applications. These event cameras' output is dependent on both motion and texture. However, the event camera fails to capture object edges that are parallel to the camera motion. This is a problem intrinsic to the sensor and therefore challenging to solve algorithmically. Human vision deals with perceptual fading using the active mechanism of small involuntary eye movements, the most prominent ones called microsaccades. By moving the eyes constantly and slightly during fixation, microsaccades can substantially maintain texture stability and persistence. Inspired by microsaccades, we designed an event-based perception system capable of simultaneously maintaining low reaction time and stable texture. In this design, a rotating wedge prism was mounted in front of the aperture of an event camera to redirect light and trigger events. The geometrical optics of the rotating wedge prism allows for algorithmic compensation of the additional rotational motion, resulting in a stable texture appearance and high informational output independent of external motion. The hardware device and software solution are integrated into a system, which we call Artificial MIcrosaccade-enhanced EVent camera (AMI-EV). Benchmark comparisons validate the superior data quality of AMI-EV recordings in scenarios where both standard cameras and event cameras fail to deliver. Various real-world experiments demonstrate the potential of the system to facilitate robotics perception both for low-level and high-level vision tasks.
• Abstract（参考訳）: ニューロモルフィック視覚センサーやイベントカメラは、非常に低い反応時間の視覚的認識を可能にし、ハイダイナミックなロボティクス応用のための新たな道を開いた。 これらのイベントカメラの出力は、動きとテクスチャの両方に依存する。 しかし、イベントカメラは、カメラの動きと平行なオブジェクトエッジをキャプチャできない。 これはセンサーに固有の問題であり、アルゴリズムを解くのが難しい。 人間の視覚は、小さな不随意眼球運動の能動機構を用いて知覚の失明を扱う。 固定中に目が常にわずかに動くことで、マイクロサケードはテクスチャの安定性と持続性を大幅に維持できる。 マイクロサケードにインスパイアされた我々は,低反応時間と安定したテクスチャを同時に維持できるイベントベースの知覚システムを設計した。 この設計では、回転するウェッジプリズムがイベントカメラの開口部の前に取り付けられ、光をリダイレクトし、イベントをトリガーする。 回転するくさびプリズムの幾何学的光学は、追加の回転運動のアルゴリズム的補償を可能にし、安定したテクスチャの外観と外部運動とは無関係に高い情報出力をもたらす。 ハードウェアデバイスとソフトウェアソリューションはシステムに統合され、我々はArtificial MIcrosaccade-enhanced EVent camera (AMI-EV)と呼ぶ。 ベンチマーク比較は、標準カメラとイベントカメラの両方が配信できないシナリオにおいて、AMI-EV記録の優れたデータ品質を検証する。 様々な実世界の実験では、ロボット工学が低レベルと高レベルの両方の視覚タスクに対して知覚を促進する可能性を実証している。

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