对工具及其功用性部件的认知是共融机器人智能提升的重要研究方向.本文针对家庭日常工具的功用性部件建模与检测问题展开研究,提出了一种基于条件随机场(Conditional random field, CRF)和稀疏编码联合学习的家庭日常工具功用性部件检...对工具及其功用性部件的认知是共融机器人智能提升的重要研究方向.本文针对家庭日常工具的功用性部件建模与检测问题展开研究,提出了一种基于条件随机场(Conditional random field, CRF)和稀疏编码联合学习的家庭日常工具功用性部件检测算法.首先,从工具深度图像提取表征工具功用性部件的几何特征;然后,分析CRF和稀疏编码之间的耦合关系并进行公式化表示,将特征稀疏化后作为潜变量构建初始条件随机场模型,并进行稀疏字典和CRF的协同优化:一方面,将特征的稀疏表示作为CRF的随机变量条件及权重参数选择器;另一方面,在CRF调控下对稀疏字典进行更新.随后使用自适应时刻估计(Adaptive moment estimation, Adam)方法实现模型解耦与求解.最后,给出了基于联合学习的工具功用性部件模型离线构建算法,以及基于该模型的在线检测方法.实验结果表明,相较于使用传统特征提取和模型构建方法,本文方法对功用性部件的检测精度和效率均得到提升,且能够满足普通配置机器人对工具功用性认知的需要.展开更多
为了识别空间目标的椭圆部件,提出了一种基于自适应光学图像的椭圆检测方法。首先,利用RL(RichardsonLucy)方法对自适应光学图像进行复原,在此基础上,采用弧支撑线段(Arc-Support Line Segments,ASLS)方法对复原图像进行椭圆检测。针对A...为了识别空间目标的椭圆部件,提出了一种基于自适应光学图像的椭圆检测方法。首先,利用RL(RichardsonLucy)方法对自适应光学图像进行复原,在此基础上,采用弧支撑线段(Arc-Support Line Segments,ASLS)方法对复原图像进行椭圆检测。针对ASLS算法使用的Canny边缘提取算法带来的“弧段过分割”和“语义信息差”等问题,提出了基于多尺度组合分组(Multiscale Combinatorial Grouping,MCG)边缘提取的解决方法。最后,针对ASLS算法使用优度指标等验证方法存在部分虚假椭圆的情况,综合利用多种几何指标进行约束,有效地消除了虚假椭圆。实验结果表明:椭圆中心点检测误差优于3 pixels,半长轴误差优于4 pixels,方向角误差优于3°。在重叠面积门限为0.65时,本文算法的准确率为85.7%、召回率为93.3%,F值指标为0.893,优于传统椭圆检测算法。展开更多
文摘对工具及其功用性部件的认知是共融机器人智能提升的重要研究方向.本文针对家庭日常工具的功用性部件建模与检测问题展开研究,提出了一种基于条件随机场(Conditional random field, CRF)和稀疏编码联合学习的家庭日常工具功用性部件检测算法.首先,从工具深度图像提取表征工具功用性部件的几何特征;然后,分析CRF和稀疏编码之间的耦合关系并进行公式化表示,将特征稀疏化后作为潜变量构建初始条件随机场模型,并进行稀疏字典和CRF的协同优化:一方面,将特征的稀疏表示作为CRF的随机变量条件及权重参数选择器;另一方面,在CRF调控下对稀疏字典进行更新.随后使用自适应时刻估计(Adaptive moment estimation, Adam)方法实现模型解耦与求解.最后,给出了基于联合学习的工具功用性部件模型离线构建算法,以及基于该模型的在线检测方法.实验结果表明,相较于使用传统特征提取和模型构建方法,本文方法对功用性部件的检测精度和效率均得到提升,且能够满足普通配置机器人对工具功用性认知的需要.