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组合机床与自动化加工技术 2023年第7期 22-27页

作者：左建朋蒋林李云飞邵慧超刘奇武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院武汉430081 立得空间信息技术股份有限公司武汉430073

针对语义物体被遮挡而导致语义定位失效或存在多区域多位置定位位姿的问题,提出了一种在语义地图中免疫语义物体被遮挡的定位算法。首先,利用已经建立的二维语义地图生成语义链,当有障碍物遮挡语义物体时,对当前帧与构建语义地图时保存... 详细信息

针对语义物体被遮挡而导致语义定位失效或存在多区域多位置定位位姿的问题,提出了一种在语义地图中免疫语义物体被遮挡的定位算法。首先,利用已经建立的二维语义地图生成语义链,当有障碍物遮挡语义物体时,对当前帧与构建语义地图时保存的关键帧进行基于词袋模型相似度匹配和关键帧语义链检验,确定正确相似帧;其次,进行帧间语义向量链加权求差值,根据差值确定被遮挡的语义物体类别;最后,根据当前帧包含的语义物体种类查语义地图的语义链来确定机器人所处的区域,并依据该区域的高置信度语义信息完成语义定位。通过在搭建的移动机器人平台进行定位实验验证,能快速和精确的进行重定位,相对AMCL算法迭代收敛速度提高了60%,证明本文所提算法的真实有效性。

关键词：语义信息语义链相似帧置信度遮挡免疫

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视频编解码器编解码质量客观评价方法研究

视频编解码器编解码质量客观评价方法研究

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作者：杜凯长安大学

学位级别：硕士

图像信息是人类认识世界的重要知识来源,但在实际的应用中由于传输系统(本文特指H.264标准编解码器)等原因,会造成图像信息各种各样的失真。因此,有必要研究一种客观评价H.264标准编解码器编解码质量的方法。本文首先分析和研究了人类... 详细信息

图像信息是人类认识世界的重要知识来源,但在实际的应用中由于传输系统(本文特指H.264标准编解码器)等原因,会造成图像信息各种各样的失真。因此,有必要研究一种客观评价H.264标准编解码器编解码质量的方法。本文首先分析和研究了人类视觉系统的基本特性,并以此特性选择出更为优秀的图像质量评价方法(即SSIM方法),接着分析和总结了H.264编码标准的关键技术和特点,并且以此选择出用于测试H.264视频编解码器编解码质量的测试视频源。然后,本文重点研究出能够客观评价视频编解码器编解码质量的方法:通过对比原始视频和编解码后视频的差异,构造出用于表述该差异的函数,该函数值即代表视频编解码器编解码的质量。另外,本文的另一个重点是通过软件实现客观评价视频编解码器编解码质量的方法,其重要内容有:设计视频采集系统,寻找最大相似帧,设计该方法的评价指标,验证该方法的有效性和可靠性。最后,综合前面介绍的SSIM方法和对H.264标准视频编解码器编解码质量评价方法,设计出H.264标准视频编解码器编解码质量客观评价系统。

关键词：人类视觉系统图像质量评价编解码质量相似帧

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室内二维语义地图构建及免疫遮挡定位研究

室内二维语义地图构建及免疫遮挡定位研究

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作者：左建朋武汉科技大学

学位级别：硕士

语义地图能够帮助机器人更好的理解环境,提高了机器人定位的速度和精度,为更加复杂的人机交互打下基础。但目前语义定位算法在遮挡环境中容易出现多个语义定位位姿的问题,最终将导致机器人定位失败。针对目前移动机器人定位鲁棒性较差... 详细信息

语义地图能够帮助机器人更好的理解环境,提高了机器人定位的速度和精度,为更加复杂的人机交互打下基础。但目前语义定位算法在遮挡环境中容易出现多个语义定位位姿的问题,最终将导致机器人定位失败。针对目前移动机器人定位鲁棒性较差的问题,本文融合了激光信息和视觉信息,进行室内二维语义地图的构建和免疫障碍物遮挡的语义定位研究。本文主要的工作包含了以下三个方面:(1)搭建了室内移动机器人平台,介绍了机器人的软件和硬件平台,并对使用的传感器原理及数学模型进行了分析,为后续机器人感知环境、构建语义地图和免疫遮挡的语义定位研究奠定了基础。(2)提出了一种多特征的语义地图和语义链构建方法。首先利用Gmapping算法构建栅格地图,同时利用SSD目标检测算法和Deeplab V2语义分割算法对环境中的语义物体进行识别,将获取的语义信息通过坐标转换映射到语义栅格中,并基于贝叶斯估计对语义栅格进行增量式估计;然后将获取的二维栅格地图和语义映射图进行融合得到语义地图,并基于墙角在语义地图上进行搜索来构建语义链表;最后通过搭建的移动机器人平台构建真实环境下的语义地图并生成语义链表,验证了本文方法的可行性。(3)针对在相似环境下原AMCL算法定位慢、甚至定位失效和语义定位在有遮挡的场景下定位失败等问题,提出了一种基于语义地图免疫遮挡的语义定位算法。该方法主要利用已经构建的二维语义地图和语义链表,当有障碍物出现时,首先将当前帧与保存的关键帧进行基于词袋模型的相似度匹配和关键帧语义链检验,确定正确相似帧;其次进行帧间语义向量链加权求差值来确定被遮挡语义物体的类别;然后根据当前帧包含的语义物体种类查语义链表来确定机器人所处的区域,并依据该区域的高置信度语义信息完成语义定位;最后在搭建的移动机器人平台进行定位实验,在相似且存在遮挡的场景下,本文算法定位的成功率达到了91.67%,验证了本文算法的真实有效性。

关键词：语义地图语义链表相似帧置信度免疫遮挡

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