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SNNF:基于 SNN 的动态视觉传感器近传感器噪声滤波器

神经与进化计算 2026-05-05 v1

摘要

动态视觉传感器(DVS)具有卓越的动态范围和低功耗,使其成为物联网视频物(IoVT)中边缘应用的理想选择。然而,其输出常因不寻常的背景活动(BA)噪声而受到破坏,导致不必要的计算开销。本文提出 SNNF,一种集成紧凑事件基二进制图像(EBBI)表示、并行内存架构和单层脉冲神经网络(SNN)分类器的近传感器 BA 噪声滤波器。训练于代表性 DVS 数据后,SNN 在标准数据集上实现 0.89 的 AUC。二进制数组基的 EBBI 消除了时间戳依赖,显著降低内存占用。此外,SNN 的脉冲计算将高功耗乘法器替换为简单累加逻辑,并最小化神经元间数据宽度,从而实现极其高效的硬件设计。FPGA 实现结果显示,SNNF 将内存和逻辑资源分别降低至状态最先进滤波器的约 11% 和 40%,同时实现 29 百万事件/秒(Meps)的吞吐量。在 65 nm CMOS ASIC 实现中,SNNF 达到 44.4 Meps,仅占相应 ANN 设计的约 13% 和 <5% 的面积和功耗。这些结果表明,SNNF 在滤波准确率和硬件效率之间提供了优秀的平衡,非常适合资源受限的近传感器部署。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.01937,
  title  = {SNNF: An SNN-based Near-Sensor Noise Filter for Dynamic Vision Sensors},
  author = {Yahan Yang and Pradeep Kumar Gopalakrishnan and Chang Chip Hong and Arindam Basu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01937},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages + 8 pages supplementary material