利用神经形态动态视觉传感器雨滴谱仪测量人工雨滴直径与速度
大气与海洋物理
2022-11-21 v1
摘要
能够测量降水粒径与速度分布的水凝物测量仪，对于天气雷达和微波链路降雨估测的研究与校正而言必不可少。现有视频雨滴谱仪可测量滴谱分布，但会低估小雨滴，且不利于广泛部署始终在线的物联网（IoT）应用。我们提出了一种利用神经形态事件相机测量液滴尺寸与速度的创新方法。这类动态视觉传感器以异步方式输出稀疏的像素亮度变化流。穿过焦平面的液滴因其运动而产生事件。液滴的尺寸与速度由事件流推断得出。利用改进的硬盘臂执行器可靠地生成人工雨滴，我们的实验显示：对于 0.3 至 2.5 mm 的液滴尺寸以及 1.3 m/s 至 8.0 m/s 的速度，其误差较小（最大平均绝对百分比误差为 7%）。每个液滴仅需处理数百至数千个事件，有望实现低功耗、始终在线的雨滴谱仪，其功耗与降雨率成正比。
引用
@article{arxiv.2211.09893,
title = {Measuring diameters and velocities of artificial raindrops with a neuromorphic dynamic vision sensor disdrometer},
author = {Jan Steiner and Kire Micev and Asude Aydin and Jörg Rieckermann and Tobi Delbruck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09893},
year = {2022}
}
备注
7 pages and 2 figures, plus supplementary 12 pages and 10 figures. Submitted to Atmospheric Measurement Techniques. Data and code at https://drive.google.com/drive/folders/153C2YDQh-AFjdBd1kromg9BBv2esfq8e?usp=sharing