基于单光子探测事件的动态场景快速在线三维重建
图像与视频处理
2020-02-19 v1 应用统计
统计计算
摘要
本文提出一种利用单光子探测器阵列记录的单个光子到达时间（ToA）进行动态场景在线三维重建的算法。使用单光子激光雷达进行三维成像的主要挑战之一是在不可忽略的环境光照下构建ToA直方图并重建可靠三维轮廓所需的积分时间。这一长积分时间也阻碍了利用现有技术分析快速动态场景。我们提出一种不依赖ToA直方图构建的新方法，首次实现以逐像素并行方式在线处理单个探测事件，同时考虑动态场景固有的时空结构。采用贝叶斯方法，构建捕获三维轮廓动力学的贝叶斯模型，并提出基于假定密度滤波的近似推断方案，得到一种快速鲁棒的重建算法，能高效处理单光子探测器通常记录的数千至数百万帧。所提方法每秒可处理数百帧，其性能通过一系列静态与动态三维场景实验进行评估，所得结果为一类新型实时三维重建方案铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1905.02944,
title = {Fast online 3D reconstruction of dynamic scenes from individual single-photon detection events},
author = {Yoann Altmann and Stephen McLaughlin and Michael E. Davies},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02944},
year = {2020}
}