[发明专利]基于动态视觉传感器芯片的光电式接近传感器及探测方法

权利要求书

1.光电式接近传感器的探测方法，其特征在于，使用DVS传感器作为光电感应器件，对可控光源发出的光束经物体反射后产生的光强变化信息进行采样，根据光强变化的空间位置和时序分布特征计算物体间的距离；

具体步骤为：

（1）控制处理单元存储标准光源强度变化特征；按预设时长同步开启可控光源和DVS传感器；保存DVS的AE流；

（2）空间位置计算，获取最大三个可能的反射位置点P；

（3）按照最大可能点的位置，计算其周边预定义区域内的强度特征向量；

（4）比较最大可能点与光源的强度变化特征，如匹配，至步骤（6）；

（5）选取下一个最大可能点，返回步骤（4）；如果最大三个可能点均不匹配，返回步骤（2）或结束；

（6）计算距离并与临界值进行比较，若小于临界值则报警，否则返回步骤（2）或结束；

步骤（2）所述获取最大三个可能的反射位置点P的具体方法为：

（201）使用DVS进行一次采样；将此时段内所有“正”事件按照其位置集成为一幅图像M，所述图像M具有与DVS像素阵列相同的大小，初值为0；

（202）读入一个AE事件，若极性为负，丢弃；

（203）按此事件的地址(x,y):M(x,y)=M(x,y)+1；

（204）返回（202），直至全部事件处理结束；

（205）对集成图像M的中间若干行按列进行累加；得到一个长度为N的一维数组；所述中间若干行的行数取值小于集成图像M的总行数；

（206）选择此数组中的最大3个值作为候选点；

所述步骤（3）所述计算强度特征向量的具体方法为：

（301）使用DVS对发射光束经物体表面的反射光进行采样；若在提取光源标准强度变化模式时，则应在无干扰的条件下进行；

（302）建立光源的一维特征数组Fea，数组长度为k*ΔT*10，即每毫秒划分为10个时间段；

其中光源的开启时间为ΔT毫秒，K与使用的光源种类有关，可取k=2或3，k*ΔT即为DVS采样时间；

（303）统计每个时间段内AE的数量累计Sum_{0~ k*ΔT*10-1}；

（304）对多次统计的结果进行算术平均消除噪声影响；

（305）使用相邻时间段事件和的变化率来作为强度变化特征；

步骤（6）所述计算距离的方法为：

其中，L为DVS与光源的中心距，θ为发射光束与DVS平面的夹角，H为目标距离，h为发生光束与DVS中垂线的交点高度，H_min为最小可探测距离，D为反射位置点与DVS中垂线间的距离，γ为DVS的视场角；

P是反射位置点。

2.根据权利要求1所述的探测方法，其特征在于，步骤（4）所述匹配比较的具体方法为：设光源的标准强度变化特征为FEA_std，反射目标的强度变化特征为FEA_test,则可采取以下快速匹配方法：

（401）基于差值比例的特征差异，模式误差定义为各分项误差比例的平均值；

（402）基于变化趋势的特征差异；

；

（403）特征匹配

当任一特征差异小于预定义阈值时认为反射光由光源产生，即为反射位置点。