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移动机器人基于三维激光测距的室内场景认知
引用本文:庄严,卢希彬,李云辉.移动机器人基于三维激光测距的室内场景认知[J].自动化学报,2011,37(10):1232-1240.
作者姓名:庄严  卢希彬  李云辉
作者单位:1.大连理工大学信息与控制研究中心 大连 116024
基金项目:国家自然科学基金(61075094,61035005); 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT11ZD201)资助~~
摘    要:研究了移动机器人在室内三维环境中的场景认知问题.室内场景框架具有结构化特性,而室 内多样化的物体则难以进行模型化表述. 本文利用区域扩张算法进行平面特征的提取,并根据平面属性及其相互间的空间关系,完成室 内场景框架的辨识.为了借鉴图像处理领域的物体识别方法, 本文提出一种基于Bearing Angle模型的激光测距数据表述方法,从而将三维点云数据转换为二维Bearing Angle图. 同一类物体中的个体形态具有多样性,同时观测视角也导致激光测距数据的显著差异.针对这些 问题,采用一种基于Gentleboost算法的有监督学习方法, 并利用物体碎片及其相对于物体中心的位置作为特征,从而完成室内场景中的物体认知. 利用室内场景框架辨识结果在Bearing Angle图中进行天棚、地面、墙壁、房门等区域的标记,并利用所产生的语义信息去除错误的认知结果,从而有助于提高识别率. 利用实际机器人平台所获得的实验结果验证了所提方法的有效性.

关 键 词:三维激光测距    Bearing  Angle图    Gentleboost    室内场景认知
收稿时间:2010-11-2
修稿时间:2011-3-2

Mobile Robot Indoor Scene Cognition Using 3D Laser Scanning
ZHUANG Yan,LU Xi-Bin,LI Yun-Hui,WANG Wei.Mobile Robot Indoor Scene Cognition Using 3D Laser Scanning[J].Acta Automatica Sinica,2011,37(10):1232-1240.
Authors:ZHUANG Yan  LU Xi-Bin  LI Yun-Hui  WANG Wei
Affiliation:1.Research Center of Information and Control, Dalian University of Technology, Dalian 116024
Abstract:
Keywords:3D laser scanning  bearing angle image  gentleboost  indoor scene cognition
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