蛇形机器人桥梁缆索攀爬步态控制研究

使用基于迭代链拟合与关键帧提取的蛇形机器人缆索攀爬步态生成方法,对一种正交关节蛇形机器人桥梁缆索攀爬步态控制进行了研究。该方法可建立蛇体骨干曲线定向位移与底层驱动器输入之间的联系,可将传统的骨干曲线法和控制函数法两种步态生成方法的优点有效地结合。使用该方法生成步态既可直观地得到骨干曲线的形状及运动趋势,又可得到以关节号和时间为变量的控制函数。该方法可有效提高蛇形机器人桥梁缆索攀爬的安全性、步态灵活性,同时,也便于控制底层驱动器。最后,通过实验验证了所提出方法的有效性。     

A hybrid approach to keyframe extraction from motion capture data using curve simplification and principal component analysis

In this paper, we propose a novel method to extract keyframes from motion capture data. A hybrid approach, which combines a curve‐simplification algorithm with an initialization procedure including principal component analysis, is adopted. The developed method automatically extracts an appropriate number of keyframes at high speed without performance degradation. Experimental results prove the effectiveness of the present method. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于分级关键帧筛选的RGB-DSLAM算法研究

利用关键帧求解SLAM算法(simultaneous localization and mapping)能够提高SLAM系统的实时性与精确度。针对现存关键帧筛选算法中存在的计算复杂度高、图像帧冗余以及鲁棒性较差等问题,提出一种分级关键帧筛选方法。该算法考虑了SLAM系统在不同运行阶段时对关键帧的要求,首先结合旋转度指数与地图点跟踪筛选出一级关键帧用于后端优化与回环检测,再利用相邻帧在空间上的相对运动距离筛选出二级关键帧用于三维地图构建,最后,实现了基于此二级筛选算法的RGB-D SLAM系统。实验表明,一级关键帧算法能提高SLAM系统的定位和建图精度,二级关键帧算法则有效减少了数据冗余,提高了建图效率。     

基于视频聚类的关键帧提取算法

关键帧可以有效减少视频索引的数据量,是分析和检索视频的关键。在提取关键帧过程中,为了解决传统聚类算法对初始参数敏感的问题,提出了一种改进的基于视频聚类的关键帧提取算法。首先,提取视频帧的特征,依据帧间相似度,对视频帧进行层次聚类,并得到初始聚类结果;接着使用K-means算法对初始聚类结果进行优化,最后提取聚类的中心作为视频的关键帧。实验结果表明该方法可以大幅提高关键帧的准确率和查全率,能较好地表达视频的主要内容。     

基于超图排序算法的视频摘要

视频摘要技术作为一种快速感知视频内容的方式得到了广泛的关注.现有基于图模型的视频摘要方法将视频帧作为顶点,通过边表示两个顶点之间的关系,但并不能很好地捕获视频帧之间的复杂关系.为了克服该缺点,本文提出了一种基于超图排序算法的静态视频摘要方法（Hyper-Graph Ranking based Video Summarization,HGRVS）.HGRVS方法首先通过构建视频超图模型,将任意多个有内在关联的视频帧使用一条超边连接;然后提出一种基于超图排序的视频帧分类算法将视频帧按内容分类;最后通过求解提出的一种优化函数来生成静态视频摘要.在Open Video Project和YouTube两个数据集上的大量主观与客观实验验证了所提HGRVS算法的优良性能.     

姿态估计和跟踪结合的运动视频关键帧提取

提出姿态估计和特定部位跟踪相结合的动作视频关键帧提取算法.首先利用非确定人体部位的时间连续性保持提高基于柔性部件铰接人体模型的单帧图像人体姿态估计准确率,通过实施数据降维得到局部拓扑结构表达能力强的判别性运动特征向量,采用极值判定原理确定候选关键帧集合.然后利用ISODATA动态聚类算法,通过初始聚类中心优化、基于语义的关键帧集合增强等策略确定关键帧.实验表明文中算法具有较高的关键帧提取准确率和召回率,支持基于语义的关键帧提取.提取的视频关键帧可以用于运动视频压缩和批注审阅.     

虚拟人动作编辑器关键技术研究

针对现有虚拟人运动生成技术的不足,采用关键帧技术,捅值算法,三维空间中模型的拾取算法,开发出虚拟人动作编辑器系统。该系统可实现虚拟人在虚拟环境中各种动作仿真,现已成功应用于某城市列车驾驶模拟仿真器的视景仿真系统。     

基于关键帧序列的视频片段检索

提出了一种基于关键帧融合的视频片段检索方法。使用特征联合分布直方图将视频分割为子镜头,子镜头用关键帧表示。检索时,对范例视频片段的每个关键帧检索到相似的关键帧,所有的相似关键帧按照时间连续性融合为视频片段。提出一种快速的视频片段相似度计算模型。实验表明,本文的方法快速有效。     

改进ORB特征的机器人RGB-D SLAM算法

基于特征的视觉同时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）存在实时性和鲁棒性差等问题，提出一种改进的基于四叉树的ORB特征提取方法，设计包含前后端及地图构建的机器人RGB-D SLAM算法。在前端使用四叉树方法完成ORB特征的均匀提取，计算描述子间汉明距离实现特征匹配。根据随机采样一致性算法思想，结合EPNP（Efficient Perspective-N-Point）和迭代最近点法求解位姿，获取多次迭代后的准确位姿。采用关键帧进行回环检测，并且基于光速法平差优化位姿图，从而构建全局一致的3D地图，达到减少累积误差的目的。通过TUM数据集和多履带式全向移动机器人进行对比验证，实验结果满足实时性和稳定性要求，证明了算法的可行性和有效性。