本技术涉及相机测量，特别是涉及一种基于事件相机的爆炸冲击波三维运动场测量方法。
背景技术：
1、面向爆炸冲击波的测量方法，主要有电测法、效应靶法、高速摄影法等。其中电测法通过利用压力传感器对冲击波进行超压数据采集，根据所用于实施的设备可分为引线测量法和非引线测量法；效应靶法针对冲击波的特性而设计，将效应靶布置于爆炸威力场，通过事后回收靶面的形变程度反算冲击波超压；高速摄影法利用高速相机在远距离对爆炸冲击波进行测量，利用图像拼接关联、视觉检测及冲击波阵面轮廓拟合、三维重建等技术对毁伤元进行测量。
2、上述诸多方法具有各自的优缺点。电测法以其高精度和可靠性，仍然是目前最主要的冲击波测量方法。其中引线测量法布置较为繁琐，但可靠性和精度极高，非引线测量法布置简便，但损失了一定的可靠性。效应靶法直观、简便，但同样需要事先布置，且爆炸后受到损坏，无法重复测量。高速摄影法具有较高的分辨率，能够连续地对爆炸冲击波演变过程进行观测。但数据处理具有较大难度，且对于爆炸高动态场景以及高速瞬态冲击波，存在容易过曝的问题，难以兼顾高动态范围和高时间分辨率。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现成本低、时间分辨率高且动态范围广的基于事件相机的爆炸冲击波三维运动场测量方法。
2、一种基于事件相机的爆炸冲击波三维运动场测量方法，所述方法包括：
3、利用频闪控制器控制led合作标志在视场范围内以特定频率闪烁获取led合作标志所触发事件流数据；根据led合作标志所触发事件流数据的分布密度和极性特征进行坐标提取，得到led合作标志二维坐标；
4、利用led合作标志的二维坐标与三维坐标系建立图像坐标系和世界坐标系的方程并根据同名信息建立约束后通过拟合方法获得事件相机系统的内外参数；事件相机系统包括多个事件相机；其中，内参数包括焦距、主点和像差系数，外参数包括平移向量和旋转矩阵；
5、根据多个事件相机按照不同的观测角度对爆炸冲击波进行观测获取爆炸冲击波的不同传播角度的事件流数据，对事件流数据进行事件-爆心极坐标编码后构建事件到爆心距离随时间的二维散点图；根据事件到爆心距离随时间的二维散点图筛选出冲击波阵面事件候选集并利用密度特征计算参考斜率，根据参考斜率，采用基于斜率迭代的阵面提取方法从冲击波阵面事件候选集中获得冲击波阵面事件集；
6、根据事件相机的内参数计算冲击波阵面事件集中每个事件的空间半径后获取多传播角度的半径随时间变化的半径-时间图；利用事件相机系统的外参数和多个观测角度对应的多传播角度的半径-时间图实现冲击波三维运动场重建。
7、在其中一个实施例中，根据led合作标志所触发事件流数据的分布密度和极性特征进行坐标提取，得到led合作标志二维坐标，包括：
8、根据led合作标志所触发事件流数据在特定像素位置极高的触发频率进行led合作标志二维像素坐标粗提取，接着搜索特定像素邻域内高频触发的所有相邻像素，根据led合作标志正负极性触发数应一致的准则，筛选出可置信事件，并对相邻像素进行加权求取质心进行led合作标志二维坐标精提取，得到led合作标志二维坐标。
9、在其中一个实施例中，在特定像素位置极高的触发频率进行led合作标志二维像素坐标粗提取，包括：
10、在特定像素位置极高的触发频率进行led合作标志二维像素坐标粗提取，得到粗坐标为
11、；
12、其中，表示粗坐标的坐标，表示粗坐标的坐标，为极短时间窗口内所有像素触发总数的统计矩阵，为坐标索引。
13、在其中一个实施例中，根据led合作标志正负极性触发数应一致的准则，筛选出可置信事件，并对这些像素进行加权求取质心进行led合作标志二维坐标精提取，得到led合作标志二维坐标为
14、；
15、其中，，分别为极短时间窗口内所有像素触发正、负极性事件总数的统计矩阵，为坐标索引，为可置信事件总数的统计矩阵，为窗口尺寸，表示led合作标志二维坐标的坐标，表示led合作标志二维坐标的坐标。
16、在其中一个实施例中，对事件流数据进行事件-爆心极坐标编码后构建事件到爆心距离随时间的二维散点图；根据事件到爆心距离随时间的二维散点图筛选出冲击波阵面事件候选集，包括：
17、将事件流数据中事件的事件编码转换为以爆心为原点的极坐标格式，根据所有事件的极坐标角度值，划分为不同的角度以提取不同方向上的冲击波阵面；对于其中某一传播角度，利用事件-爆心极坐标编码构建距离值随时间的图，并在累积事件帧图像上给出冲击波阵面的提取起点和终点，从而筛选出由冲击波阵面传播所触发事件的候选集。
18、在其中一个实施例中，事件-爆心极坐标编码转换的公式为
19、；
20、其中，、为爆心的图像坐标，为事件的横坐标，为事件的纵坐标，为事件到达爆心的像素距离，为爆心与事件构成的方向向量与横轴正方向构成的夹角。
21、在其中一个实施例中，利用密度特征计算参考斜率，根据参考斜率，采用基于斜率迭代的阵面提取方法从冲击波阵面事件候选集中获得冲击波阵面事件集，包括：
22、计算冲击波阵面事件候选集中每个事件在图内邻域事件密度并排序，找出两个在图上具有一定距离的密度极值点计算斜率迭代初值，并设置为参考斜率；将整个冲击波阵面事件候选集依据两个密度极值点划分为三段，三段包括中段，首段和尾段；在中段内的计算所有事件与两个密度极值点中较远极值点所构建直线的斜率，若斜率接近参考斜率则将对应事件提取作为冲击波阵面事件，在首段内的事件则由两个密度极值点中较近极值点由后向前检索，分别计算与两个密度极值点中较远极值点构成直线的斜率和两个密度极值点中较近极值点在图上的距离，若距离大于预先设定的迭代触发值且斜率接近参考斜率，则当前事件重新计算与两个密度极值点较近极值点所构建直线的斜率并更新参考斜率，对尾段内的事件处理与首段同理，最终提取出由冲击波阵面传播触发的事件集。
23、在其中一个实施例中，计算冲击波阵面事件集中每个事件的空间半径，包括：
24、计算冲击波阵面事件集中每个事件的空间半径为
25、；
26、其中，为相机焦距，、为爆心的图像坐标，、为相机主点坐标，为事件的横坐标，为事件的纵坐标，为事件到达爆心的像素距离。
27、上述基于事件相机的爆炸冲击波三维运动场测量方法，本技术通过利用led合作标志触发事件的分布密度、极性反转等规律，能够快速方便地从事件相机观测数据中准确提取led合作标志的二维像素位置，能够为事件相机标定过程提供支持；其次，根据多个事件相机按照不同的观测角度观测爆炸冲击波所获的事件流数据，提出事件-爆心极坐标编码格式，并构建事件到爆心距离随时间的二维散点图，进而筛选冲击波阵面事件候选集，采用基于斜率迭代的阵面提取方法获得高时间分辨率的阵面事件集，能够实现从原始观测事件数据中，以微秒级时间分辨率提取多传播角度的冲击波阵面二维信息，最后，推导了事件相机冲击波摄像测量问题中的事件与半径关联模型，根据事件相机的内参数计算冲击波阵面事件集中每个事件的空间半径后获取多传播角度的半径随时间变化的半径-时间图；利用事件相机系统的外参数和多个观测角度对应的多传播角度的半径-时间图实现冲击波三维运动场重建，本技术实现爆炸冲击波多维度参数测量以及三维运动场的重建和可视化。此外，本技术还可实现冲击波超压、速度、以及三波点高度的测量，能够应用于威力场评估试验。该方法实现成本低、时间分辨率高、动态范围广，能够最大程度利用事件的高时间分辨率实现解算，可应用于战斗部动爆、静爆等试验场景中的冲击波三维运动场测量，同时解决了传统光学测量方法对战斗部爆炸冲击波的观测难题，并具有显著的低成本优势。
1.一种基于事件相机的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，根据所述led合作标志所触发事件流数据的分布密度和极性特征进行坐标提取，得到led合作标志二维坐标，包括：
3.根据权利要求1所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，在特定像素位置极高的触发频率进行led合作标志二维像素坐标粗提取，包括：
4.根据权利要求3所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，根据led合作标志正负极性触发数应一致的准则，筛选出可置信事件，并对这些像素进行加权求取质心进行led合作标志二维坐标精提取，得到led合作标志二维坐标为：
5.根据权利要求1所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，对所述事件流数据进行事件-爆心极坐标编码后构建事件到爆心距离随时间的二维散点图；根据所述事件到爆心距离随时间的二维散点图筛选出冲击波阵面事件候选集，包括：
6.根据权利要求5所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，所述事件-爆心极坐标编码转换的公式为：
7.根据权利要求1所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，利用密度特征计算参考斜率，根据所述参考斜率，采用基于斜率迭代的阵面提取方法从所述冲击波阵面事件候选集中获得冲击波阵面事件集，包括：
8.根据权利要求1所述的爆炸冲击波三维运动场测量方法，其特征在于，计算所述冲击波阵面事件集中每个事件的空间半径，包括：
