論文の概要: Event-Based Method for High-Speed 3D Deformation Measurement under Extreme Illumination Conditions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.28159v1
• Date: Mon, 30 Mar 2026 08:25:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:45.303102
• Title: Event-Based Method for High-Speed 3D Deformation Measurement under Extreme Illumination Conditions
• Title（参考訳）: 極端照明条件下における高速3次元変形計測のためのイベントベース手法
• Authors: Banglei Guan, Yifei Bian, Zibin Liu, Haoyang Li, Xuanyu Bai, Taihang Lei, Bin Li, Yang Shang, Qifeng Yu,
• Abstract要約: 宇宙発射塔や吊り橋のような大きなエンジニアリング構造は、高速な3D変形を引き起こす極端な力によって引き起こされる。 従来のカメラは、しばしば強い光の強度を扱うのに苦労し、ダイナミックレンジが限られているため、露出過多につながる。 イベントカメラは、高ダイナミックレンジと低レイテンシのアプリケーションにおいて、従来のカメラに代わる魅力的な代替品として登場した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.20079186678073
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Background: Large engineering structures, such as space launch towers and suspension bridges, are subjected to extreme forces that cause high-speed 3D deformation and compromise safety. These structures typically operate under extreme illumination conditions. Traditional cameras often struggle to handle strong light intensity, leading to overexposure due to their limited dynamic range. Objective: Event cameras have emerged as a compelling alternative to traditional cameras in high dynamic range and low-latency applications. This paper presents an integrated method, from calibration to measurement, using a multi-event camera array for high-speed 3D deformation monitoring of structures in extreme illumination conditions. Methods: Firstly, the proposed method combines the characteristics of the asynchronous event stream and temporal correlation analysis to extract the corresponding marker center point. Subsequently, the method achieves rapid calibration by solving the Kruppa equations in conjunction with a parameter optimization framework. Finally, by employing a unified coordinate transformation and linear intersection, the method enables the measurement of 3D deformation of the target structure. Results: Experiments confirmed that the relative measurement error is below 0.08%. Field experiments under extreme illumination conditions, including self-calibration of a multi-event camera array and 3D deformation measurement, verified the performance of the proposed method. Conclusions: This paper addressed the critical limitation of traditional cameras in measuring high-speed 3D deformations under extreme illumination conditions. The experimental results demonstrate that, compared to other methods, the proposed method can accurately measure 3D deformations of structures under harsh lighting conditions, and the relative error of the measured deformation is less than 0.1%.
• Abstract（参考訳）: 背景: 宇宙発射塔や吊り橋のような大規模な工学構造は、高速な3D変形と妥協の安全性を引き起こす極端な力によって引き起こされる。 これらの構造は通常、極端な照明条件下で機能する。 従来のカメラは、しばしば強い光の強度を扱うのに苦労し、ダイナミックレンジが限られているため、露出過多につながる。 目的: イベントカメラは、高ダイナミックレンジと低レイテンシのアプリケーションにおいて、従来のカメラに代わる魅力的な代替品として登場した。 本稿では,過度照明条件下での構造物の高速3次元変形モニタリングに多点カメラアレイを用いたキャリブレーションから計測までの統合手法を提案する。 方法: 提案手法は, 非同期イベントストリームの特性と時間相関解析を組み合わせ, 対応するマーカー中心点を抽出する。 その後、パラメータ最適化フレームワークとともに、Kruppa方程式を解くことにより、迅速なキャリブレーションを実現する。 最後に、統一的な座標変換と線形交叉を用いることで、対象構造物の3次元変形の測定を可能にする。 結果: 実験の結果, 相対測定誤差が0.08%未満であることが確認された。 多点カメラアレイの自己校正や3次元変形測定などの極端照明条件下でのフィールド実験により,提案手法の性能を検証した。 結論: 極端照明条件下での高速3次元変形測定における従来のカメラの限界について考察した。 実験により, 他の手法と比較して, 厳密な照明条件下での構造物の3次元変形を正確に測定することができ, 測定した変形の相対誤差は0.1%未満であることが確認された。

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