事件驱动相机相较传统帧式相机具有独特优势。它在像素级检测亮度变化，仅当变化超过预设阈值时才输出数据。该机制带来更高动态范围与出色的低照度灵敏度，使用户能够以极高时间分辨率捕捉场景的细微变化，同时保持较低的数据输出量。Triton2 EVS 搭载 Sony IMX636 和 IMX637 传感器（与 Prophesee 协作开发），输出包含坐标、极性和时间戳的事件数据，并提供多种可调参数用于优化事件输出。这类传感器能够有效捕捉高速运动目标以及低光场景中的变化，非常适用于动态环境。与此同时，事件滤波与事件速率控制功能可帮助抑制无效事件，提升数据管理效率并优化整体系统性能。
通过偏置事件阈值（Bias Event Thresholds）、偏置滤波器截止（Bias Filter Cutoff）、偏置不应期（Bias Refractory Period）以及感兴趣区域（ROI）等参数，用户可精确控制传感器的灵敏度与响应行为。此外，抗闪烁滤波器（Anti-Flicker Filter）、事件突发滤波器（Event Burst Filter）与事件速率控制（Event Rate Control, ERC）在减少无效事件方面同样至关重要。通过合理配置这些功能，用户可以微调灵敏度、抑制冗余事件，并将输出聚焦在最相关的数据上。
在深入介绍这些功能之前，我们先概述传统面阵相机与 Triton2 EVS 事件驱动相机的差异，并解释事件驱动传感器的基本工作原理。
传感器上所有像素要么同步采集亮度信息（全局快门），要么按行依次采集（滚动快门）。相机随后处理这些数据，生成完整的图像帧。
每个像素独立工作并持续监测亮度变化。当变化超过预设阈值时，像素输出事件的坐标（x, y）、极性（p）和时间戳（t）。事件驱动传感器没有快门或帧的概念，只有发生变化的像素才会发送数据，从而降低整体数据输出量。
| 在 IMX636/637 事件驱动视觉传感器中，像素阵列中的每个像素都会独立监测入射光的亮度，其处理流程如下： 光电转换：像素先将光信号转换为电压。 滤波处理：电压信号通过低通滤波器与高通滤波器，用于限定可响应的亮度变化频率（即时间尺度）。 差值计算：像素将电压与参考电压进行比较，计算亮度变化的差值（delta）。 阈值检测：将差值送入阈值比较，用于限定允许触发事件的亮度变化幅度。
参考电压更新：事件生成后，像素会将参考电压更新为当前亮度水平。 下方动画展示了像素处理的关键阶段，以及滤波器与阈值在链路中的位置，便于理解事件的生成机制。 |
在 IMX636/637 传感器中，一旦像素将入射光转换为电压信号，该信号会被送入读出与处理链路：
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在事件信号完成阈值处理后，事件数据还可进一步经过其他可选滤波器，包括抗闪烁滤波器（Anti-Flicker Filter）、事件突发滤波器（Event Burst Filter）以及事件速率控制（Event Rate Control, ERC）。本文后续将对这些滤波器进行详细说明。
完成滤波后，Triton2 EVS 相机会将事件数据编码为 EVT 3.0* 格式，这是 Prophesee 提出的 16 位压缩编码方式。随后，数据通过 GigE Vision 流传输协议（GVSP）发送到网络中。GVSP 是机器视觉相机以太网数据传输的标准协议。
当数据到达主机 PC 后，可使用 LUCID 的 Arena 软件开发工具包（SDK）进行处理。Arena SDK 提供多种工作流：用户既可以解码 XYPT 数据用于后续算法处理，也可以生成 CD 帧（并在 ArenaView 中进行可视化），或直接保留原始 EVT 3.0 数据格式。此外，用户也可以选择使用 Prophesee 的 Metavision SDK。使用 Metavision SDK 时，Triton2 EVS 的 HAL 插件会将控制命令转换为相机可理解的格式，因此 Metavision SDK 用户无需关注 Triton2 EVS 的具体控制细节，插件会自动完成相应操作。
最后，相机与传感器的控制基于 GenICam 节点实现。GenICam 是机器视觉领域的标准之一，可提供通用的编程接口，使控制方式保持一致，体验上与控制常规 GigE Vision 相机类似。
*详细 EVT 3.0 数据编码格式参考：https://docs.prophesee.ai/stable/data/encoding_formats/evt3.html
在上一节中我们提到，LUCID 的 Arena SDK 可将 EVT 3.0 事件数据转换为单独的图像帧，即 CD 帧（Contrast Detector Frame，对比检测帧），并可通过 LUCID 的 ArenaView GUI 进行查看。CD 帧会在设定的帧周期内，将正事件与负事件绘制到对应的 XY 坐标上。
CD 帧是可视化事件数据最简单、最快的方法，但也存在局限性：
• 无法表示同一像素在一个帧周期内的多次激活；
• 无法表示帧周期内的事件时间信息。
ArenaView（Arena SDK 的一部分）与 Metavision Studio（Metavision SDK 的一部分）都支持使用 CD 帧对事件数据进行可视化。
在该视频示例中，通过 ArenaView 显示 CD 帧。由于目标静止且对比度变化极小，因此仅检测到少量事件。
在该视频示例中，由于 a) 人体运动以及 b) 黑色毛衣与白色墙面的高对比度，检测到了大量事件。
生成的事件（亮度变化）可分为正事件（暗→亮）或负事件（亮→暗），这称为事件的极性（polarity）。
在以下章节中，我们将详细介绍 Triton2 EVS 相机的偏置（Bias）、滤波器（Filter）及其他功能。这些功能可用于对事件输出进行精细调节。下表总结了各项功能对相机输出的影响，您也可以点击偏置或滤波器名称，直接跳转到对应章节。
为调节可检测对比度变化的时间尺度，每个像素都配备 偏置低通滤波器截止（Bias Low Pass Filter Cutoff） 与 偏置高通滤波器截止（Bias High Pass Filter Cutoff） 两个参数。
偏置低通滤波器截止（Bias Low Pass Filter Cutoff）用于设置低通滤波器的截止频率，从而影响对快速对比度变化的响应：
• 降低截止频率：滤除高频变化，像素响应延迟增加，有助于降低背景事件率、噪声与总体事件率。
• 提高截止频率：保留高频变化，改善响应延迟，但可能增加背景事件率。
偏置高通滤波器截止（Bias High Pass Filter Cutoff）用于设置高通滤波器的截止频率，从而影响对低频对比度变化的抑制：
• 降低截止频率：保留低频变化与缓慢运动，事件率与噪声可能增加。
• 提高截止频率：滤除低频信号与缓慢运动，有助于降低事件率与噪声。
总体而言，降低偏置低通滤波器截止会增加事件延迟及其波动，而提高该值的影响通常较小。提高偏置高通滤波器截止可减少由缓慢对比度变化引起的事件。这些调节可帮助您根据应用需求在事件检测能力与噪声/事件率之间取得平衡。
（将数值从默认值降低）
降低该值可减少噪声，但会增加事件延迟及其波动。
通常，该设置在效果上类似于传统面阵传感器的曝光时间，需要在捕捉快速运动与噪声增长之间做权衡。
（将数值从默认值提高）
提高该值可改善延迟性能，测试显示相较默认值噪声并未显著增加。
点击图片可放大查看
（将数值从默认值提高）
（将数值从默认值进一步提高）
提高该值可减少由缓慢对比度变化引起的事件数量。
这两个偏置事件阈值决定了对亮度变化的灵敏度，本质上定义了触发事件所需的变化幅度。偏置事件阈值分为正阈值（Positive）与负阈值（Negative）两类。
偏置事件阈值（正，Bias Event Threshold Positive）控制 ON 事件的灵敏度（亮度增加到何种程度触发正事件），通常以白色像素显示。
• 降低阈值：正事件增多，显示更多白色像素。
• 提高阈值：灵敏度降低，显示的白色像素减少。
偏置事件阈值（负，Bias Event Threshold Negative）控制 OFF 事件的灵敏度（亮度下降到何种程度触发负事件），通常以黑色像素显示。
• 降低阈值：负事件增多，显示更多黑色像素。
• 提高阈值：灵敏度降低，显示的黑色像素减少。
对正、负偏置事件阈值而言，降低数值通常可改善像素延迟，但会提升事件率（灵敏度更高，可检测更小变化，同时噪声可能增加）。提高阈值则会降低灵敏度，有助于减少事件率（噪声与事件数量下降）。
灵敏度更高，事件更多，噪声增加。
控制触发正事件所需的亮度增加幅度。
灵敏度降低，事件减少，噪声减少。
灵敏度更高，事件更多，噪声增加。
控制触发负事件所需的亮度下降幅度。
灵敏度降低，事件减少，噪声减少。
偏置不应期（Bias Refractory Period）定义像素在生成一次事件后保持“非活跃”的时间窗口。这段“休眠”时间可防止像素在极短时间内重复触发，在对比度变化频繁或幅度较大的场景中特别有用。通过调节不应期，可控制由强烈对比度变化引起的事件数量：
• 延长不应期：降低事件触发频率。
• 缩短不应期：提高事件触发频率。
不应期（休眠时间）更长
用于设定事件之间的“休眠”时间长度。
不应期（休眠时间）更短
Triton2 EVS 提供两种设置感兴趣区域（ROI, Region of Interest）的方法：
1. 单窗口 ROI：通过宽度（Width）、高度（Height）、X 偏移（Offset X）与 Y 偏移（Offset Y）定义窗口区域，方式与常规面阵相机类似，可精确指定单个 ROI 窗口。
2. 多 ROI 行/列（Multi ROI Rows/Columns）：允许按行或列启用/禁用像素区域，在 ROI 定义上更灵活。
此外，系统还支持 ROI 反转（RONI, Region of Non-Interest），可作为掩码排除不需要分析的区域。在需要聚焦关键区域、忽略无关部分时尤其有用。
抗闪烁滤波器（Anti-Flicker Filter）用于抑制指定频段内的光源闪烁事件。闪烁的 LED 或荧光灯通常会产生大量无关事件，显著增加事件数据量。启用抗闪烁滤波器后，这类无效事件会被滤除，从而将输出聚焦在与应用相关的数据上。
该功能还提供反向启用选项（Invert Enable）。启用后，系统只保留由闪烁光源引起的事件，适用于需要专门跟踪特定闪烁光源的场景，可提升跟踪精度。
图中圈出的 LED 及其反光区域以 50Hz 频率闪烁。
滤波器关闭时，相机会检测到闪烁光源，产生约 1.2 Mev/s 的事件。
滤波器开启（49–51Hz）时，相机会滤除闪烁光源，将事件量降至约 20 Kev/s。
该滤波器用于抑制事件突发中的冗余事件，或按需滤除突发中的首个事件。这里的“事件突发”指一段时间内在同一位置以相同极性（正或负）重复触发的一系列事件。事件突发滤波器包含两种类型：TRAIL 与 STC（时空对比，Spatio Temporal Contrast）。
TRAIL 滤波器仅输出事件突发中的第一个事件。此外，事件突发滤波器持续时间重置模式（Event Burst Filter Duration Reset Mode）用于指定“去除冗余事件”的计时起点：
• First Event of Burst：仅从突发的第一个事件开始计时。
• Every Event：对每个事件都重新计时（包括已被去除的事件）。
用户可自定义事件持续时间。通过消除冗余事件，TRAIL 滤波器可有效降低整体数据率，适用于处理能力或带宽受限的系统。
STC（时空对比，Spatio Temporal Contrast）滤波器可配置为仅输出突发事件中的第二个事件（Second Event of Burst Only），或输出从第二个事件到突发结束的所有事件（Second Event of Burst to End）。这些设置适用于需要聚焦关键变化、同时抑制冗余事件的应用场景。
事件速率控制（Event Rate Control, ERC）用于管理输出事件速率：当事件速率可能超过目标上限时，系统会按需丢弃部分事件，使输出保持在设定值以下。该过程在每个参考周期内执行，参考周期最长可达 200 µs，并且会在抗闪烁滤波器与事件滤波器之后生效。ERC 执行完成后，事件数据将以 EVT 3.0 格式编码输出。由于事件速率与数据率会受场景与相机参数影响，两者之间的换算关系并非固定，因此通常难以将数据率精确调节到某个指定值。
Triton2 EVS 相机面向 2.5GigE 与主机 PC 的连接设计，该带宽可为系统提供更充分的事件处理能力。但在某些情况下，极端且持续的对比度变化可能导致事件数量激增，占满链路带宽。即使使用 2.5GigE 连接，设置 ERC 限值也可作为安全机制，避免事件突发引起的图像延迟、链路溢出或相机掉线。
在本技术简介中，我们介绍了 Triton2 EVS 事件驱动相机的工作原理，并概述了多项用于精细调节事件输出的功能与选项。通过合理配置相机参数，用户可以控制传输到 PC 的数据量，从而降低主机端的 CPU 与内存负载。完成参数调优后，用户还可借助 Arena SDK 或 Metavision SDK 执行多种自定义处理与分析任务，以进一步提取与增强有效信息。欲了解更多信息，请访问 Triton2 EVS 产品页面。
来源：
Sony: Event-based Vision Sensor（EVS）技术
Sony: Event-based Vision Sensor (EVS) | 产品与解决方案
Prophesee: Metavision SDK 文档
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