事件相机与 SPAD 传感器融合：实现高速低带宽成像

传统相机在低光性能和高速成像之间面临权衡：为获取足够光线的延长曝光时间会导致运动模糊，而较短的曝光则会产生泊松分布噪声图像。虽然突发摄影技术有助于缓解这种权衡，但传统相机在传感器噪声特性上存在根本性限制。事件相机和单光子雪崩二极管（SPAD）传感器因其理想的特性而成为传统相机的有前景的替代方案。SPAD 具备单光子灵敏度和微秒级时间分辨率，事件相机可实现每秒百万次的亮度变化检测且带宽要求低。我们表明，这些特性是互补的，可以实现低光、高速图像重建且带宽要求低。我们引入一种传感器融合框架，将 SPAD 与事件相机结合，以提高高速低光场景的重建质量，同时减少使用每个 SPAD 框架所需的高带宽成本。我们的评估在合成和真实传感器数据上表明，与传统相机相比，在 100 kHz 的高时间分辨率下重建低光场景的 PSNR 提升超过 5 dB。事件-SPAD 融合在机器人或医学成像等实际应用中展现出巨大的潜力。