使用动态视觉传感器实现实时快速无人机检测

无人机（Unmanned Aerial Vehicles, UAVs）在民用和军事领域的应用日益普及。然而，不受控进入受限区域会威胁隐私与安全。因此，无人机的预防与检测对于保障机密性和安全性至关重要。尽管主要以雷达为基础的主动扫描是最精确的技术之一，但它成本高昂，且在多功能性上不如被动检测（例如物体识别）。动态视觉传感器（Dynamic Vision Sensors, DVS）是仿生的事件驱动视觉模型，利用快速运动场景中带时间戳的像素级亮度变化，能够很好地适应低延迟目标检测。本文提出了 F-UAV-D（Fast Unmanned Aerial Vehicle Detector），一种可实现快速移动无人机检测的嵌入式系统。具体而言，我们提出了一种在实时且低功耗配置下利用 DVS 作为 RGB 相机替代方案的设置。我们的方法利用了 DVS 的高动态范围（HDR）和背景抑制特性，当使用各种快速移动无人机进行训练后，在低照度和快速运动场景等次优环境条件下，其性能优于 RGB 输入。结果表明，F-UAV-D 能够 (i) 使用平均不到 15 W 的功耗检测无人机，并且 (ii) 通过利用边缘计算机的 CPU 和 GPU 节点执行实时推理（即 <50 ms）。