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基于强化学习的机器人自主探索与物体感知算法
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作者 吴关 夏熙 +1 位作者 曹合智 刘利刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1852-1862,共11页
针对如何在未知室内场景的探索中高效感知物体的问题,提出一种机器人自主探索与物体感知算法.利用深度强化学习让机器人通过与环境交互的方式学会利用场景的布局规律和语义信息获得更加高效、高质量的探索策略.算法使用模块化的方式解... 针对如何在未知室内场景的探索中高效感知物体的问题,提出一种机器人自主探索与物体感知算法.利用深度强化学习让机器人通过与环境交互的方式学会利用场景的布局规律和语义信息获得更加高效、高质量的探索策略.算法使用模块化的方式解决强化学习训练困难的问题,分为同时定位与地图构建模块、全局探索模块、路径规划模块和局部探索模块.首先同时定位与地图构建模块根据传感器所得数据构建地图;然后全局探索模块根据当前地图决策长期目标点,规划机器人将要探索的区域;接着路径规划模块根据机器人当前位置和长期目标点规划行进路径;最后局部探索模块基于机器人周围的局部地图信息规划每一步行进时传感器的朝向并更新地图.在Habitat仿真环境中与SC和ANS这2种先进算法在Gibson和Matterport3D公开数据集上进行实验的结果表明,所提算法在小、中、大和超大场景中的物体感知率分别为0.942, 0.866, 0.652和0.506,表现出对场景良好的感知性能. 展开更多
关键词 自主探索 深度强化学习 物体感知 模块化框架
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家居服务机器人物体感知设计
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作者 潘光良 《智能机器人》 2019年第4期62-64,共3页
随着社会的发展和老龄化问题的越来越严重,人们对家居服务机器人的需求越来越迫切。首先,对于目标识别算法做了介绍,目标的实时跟踪算法做了叙述。提出基于SURF特征设计并实现了一套完整的家居服务机器人物体识别系统。其次,为了进一步... 随着社会的发展和老龄化问题的越来越严重,人们对家居服务机器人的需求越来越迫切。首先,对于目标识别算法做了介绍,目标的实时跟踪算法做了叙述。提出基于SURF特征设计并实现了一套完整的家居服务机器人物体识别系统。其次,为了进一步提高系统性能,对性能进行了改进,对于目标跟踪算法的四个环节:运动预测、特征提取、特征匹配、模板更新做了详细的理论分析,家居服务机器人物体感知设计对于服务机器人的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 家居服务机器人 非结构化环境 物体感知
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基于自适应多核稀疏表示的机器人触觉物体感知研究 被引量:1
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作者 童小宝 熊鹏文 +2 位作者 陈志远 宋爱国 刘小平 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期2053-2065,共13页
传统的多指机器人在进行触觉物体感知时往往忽略了多指间的力关联性以及单个手指的多个触觉传感器间的力关联性.为了解决这个问题,本文提出了一种自适应多核稀疏表示(adaptive multi-kernel sparse representation,AMSR)方法以提高多指... 传统的多指机器人在进行触觉物体感知时往往忽略了多指间的力关联性以及单个手指的多个触觉传感器间的力关联性.为了解决这个问题,本文提出了一种自适应多核稀疏表示(adaptive multi-kernel sparse representation,AMSR)方法以提高多指抓取过程中触觉物体识别表现.首先,本文采用多个基本核函数将训练样本映射到希尔伯特空间,并分别计算每个基本核对应的核矩阵,以获取触觉样本不同维度的特征.其次,通过提出一种自适应核权重计算方法来学习每个基本核的自适应核权重,在此过程中可以有效地考虑多指间的力关联性以及单个手指的多个触觉传感器间的力关联性.然后,通过学习到的自适应核权重构造了一个线性复合核,以探索多个手指的多维核特征.最后,通过对多个手指触觉数据的编码向量施加相同的稀疏模式,以进一步探索多个手指之间的力关联性.并在我们收集的触觉数据集上,将提出的AMSR算法与其他相关算法进行了比较,物体识别结果表明了提出AMSR算法的有效性. 展开更多
关键词 自适应核权重 力关联性 物体感知 稀疏表示
原文传递
一种基于图像固有维度的感知物体检测方法 被引量:5
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作者 邵静 高隽 +1 位作者 赵莹 张旭东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期810-815,共6页
越来越多的心理学行为实验结果支持了基于物体的视觉注意,感知物体的定义和检测是建立基于物体的视觉注意计算模型的前提和关键。本文提出一种基于图像固有维度的感知物体检测算法。结合初期特征分析理论和拓扑性质感知理论的研究结果,... 越来越多的心理学行为实验结果支持了基于物体的视觉注意,感知物体的定义和检测是建立基于物体的视觉注意计算模型的前提和关键。本文提出一种基于图像固有维度的感知物体检测算法。结合初期特征分析理论和拓扑性质感知理论的研究结果,由边缘、同质性区域和显著角点定义感知物体。引入图像固有维度的概念及其一种连续形式定义,利用结构张量法度量图像区域的固有维度,并由此检测出图像中的感知物体。感知物体的检测为基于物体的视觉注意计算模型提供了先决条件,可应用于目标识别、图像分割和场景分析中。对真实图像的仿真实验验证了该算法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 视觉注意 选择基元 感知物体 图像固有维度
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一种基于感知物体的场景分析注意机制(英文) 被引量:5
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作者 赵训坡 王璐 胡占义 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期281-288,共8页
基于物体的选择性注意在心理学领域正日益为广大研究人员所认可,而计算机视觉领域中现有的注意模型大多数是基于特征的,或者是基于空间的。本文给出了一种基于物体的选择性注意计算模型。该模型将“感知物体”作为引起注意的基本单元,... 基于物体的选择性注意在心理学领域正日益为广大研究人员所认可,而计算机视觉领域中现有的注意模型大多数是基于特征的,或者是基于空间的。本文给出了一种基于物体的选择性注意计算模型。该模型将“感知物体”作为引起注意的基本单元,并给出了感知物体及其邻域的定义。该注意模型包括两个步骤:(1)在给定图像中选择第一个注视点;(2)在整幅图像中实现注视点的有效转移。在该注意模型中,感知物体与其邻域之间灰度值的绝对差异———对比度,被作为该感知物体显著性的一种度量,并且注视点在图像中的转移顺序是由每个感知物体的显著度的次序来决定的。该模型的优点有:首先,由于该模型是完全基于感知物体的,使得其输出结果可以很容易地应用到物体识别、图像分割和场景分析中;其次,该模型是多尺度的,也就是说,它可以根据实际任务的需要进行适当的调整。大量的真实图像实验表明,所提出的模型具有一定的合理性。 展开更多
关键词 选择性注意 感兴趣区域 感知物体 注意转移
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一种基于视觉注意机制的感知物体提取算法
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作者 邵静 《现代电子技术》 2010年第20期71-74,共4页
针对图像中感知物体提取问题,借鉴认知学对视觉信息表达的研究成果,提出一种感知物体的数学定义,并由视觉注意计算模型得到的视觉注意显著图选择区域增长算法的种子区域。建立图像中感知物体的马尔可夫随机场模型,通过度量图像中感知物... 针对图像中感知物体提取问题,借鉴认知学对视觉信息表达的研究成果,提出一种感知物体的数学定义,并由视觉注意计算模型得到的视觉注意显著图选择区域增长算法的种子区域。建立图像中感知物体的马尔可夫随机场模型,通过度量图像中感知物体的显著性、边缘和同质性分布情况,最小化能量函数提取出图像中的感知物体。对含有飞机的图像中感知物体的提取实验,验证了提出算法的有效性、以及在认知上的合理性。 展开更多
关键词 视觉注意机制 感知物体 区域增长 马尔可夫随机场
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水下仿生电场感知综述 被引量:1
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作者 谢广明 郑君政 王晨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2289-2305,共17页
复杂水下环境中水下机器人的感知与探测技术亟待突破,基于微弱电场的水下仿生感知是一类很有潜力的技术路径。自然界中,一类鱼可在身体周围产生电场并通过电场变化来感知环境和其它生物,被称为弱电鱼。受弱电鱼感知行为启发,国内外学者... 复杂水下环境中水下机器人的感知与探测技术亟待突破,基于微弱电场的水下仿生感知是一类很有潜力的技术路径。自然界中,一类鱼可在身体周围产生电场并通过电场变化来感知环境和其它生物,被称为弱电鱼。受弱电鱼感知行为启发,国内外学者展开了基于微弱电场的水下感知原理、方法与智能水下机器人方面的应用研究。综述了弱电鱼的生物学机理、水下电场的建模和感知理论、水下电场感知技术及其应用方面的研究进展,并展望了水下仿生电场感知技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 智能水下机器人 弱电鱼 水下感知 仿生电场感知 目标物体感知 仿生电场通信
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帕西尼感知科技:创新无边,感知无界
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作者 李轲昕 《机器人产业》 2024年第4期51-55,共5页
触觉是人类感知世界的重要途径之一,帮助我们感知物体的形状、纹理质地、温度和接触力等各种信息。同样,触觉传感器技术在机器人领域大有用武之地,能够使机器人构建精确和灵敏的感知能力,从而极大地提升复杂环境下的操作能力。
关键词 触觉传感器 机器人 人类感知 感知物体 操作能力 接触力 感知能力
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一种基于物体的视觉注意计算模型 被引量:2
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作者 张巧荣 张永强 肖会敏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期29-31,34,共4页
为解决基于空间的视觉注意计算模型存在的注意目标不完整、容易转移到无意义区域等问题,提出一种结合空间显著性的基于物体的视觉注意计算模型。检测图像的边缘信息,根据空间视觉显著性度量结果,提取显著值高的封闭边缘,得到感知物体的... 为解决基于空间的视觉注意计算模型存在的注意目标不完整、容易转移到无意义区域等问题,提出一种结合空间显著性的基于物体的视觉注意计算模型。检测图像的边缘信息,根据空间视觉显著性度量结果,提取显著值高的封闭边缘,得到感知物体的轮廓。根据各感知物体的大小、位置和显著程度计算其注意度。注意焦点按照注意度递减的顺序在各感知物体之间进行转移。在多幅自然图像上进行实验验证,实验结果表明该模型具有和人类视觉特性相符合的注意效果。 展开更多
关键词 基于物体的视觉注意 感知物体 空间显著性 边缘 显著图
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叠一叠
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作者 强哥 小秋 《早期教育(家教·亲子共玩)》 2024年第2期I0028-I0028,共1页
《指南》链接:科学领域·数学认知·目标3:感知形状与空间关系。3~4岁幼儿能感知物体基本的空间位置与方位,理解上下、前后、里外等方位词。
关键词 数学认知 《指南》 方位词 感知物体 空间
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拼拼图2
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作者 强哥(文/图) 小秋(文/图) 《早期教育(家教·亲子共玩)》 2024年第5期I0026-I0026,共1页
《指南》链接科学领域·数学认知·目标3:感知形状与空间关系。4~5岁幼儿能感知物体的形体结构特征,画出或拼搭出该物体的造型。
关键词 数学认知 形体结构 《指南》 感知物体
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拼拼图1
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作者 强哥(文/图) 小秋(文/图) 《早期教育(家教·亲子共玩)》 2024年第5期I0025-I0025,共1页
《指南》链接科学领域·数学认知·目标3:感知形状与空间关系。4~5岁幼儿能感知物体的形体结构特征,画出或拼搭出该物体的造型。
关键词 数学认知 形体结构 《指南》 感知物体
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基于多传感器融合的智能轮椅主动安全技术研究 被引量:1
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作者 崔林威 崔建伟 +2 位作者 黄子正 李响 杜韩 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期82-86,共5页
目的:针对传统轮椅不具备环境感知、导航功能,同时在使用时需要用户密切关注轮椅周围的环境,主动安全性能有待提高等问题,提出基于多传感器融合的智能轮椅主动安全技术。方法:本研究在轮椅四周分别安装了激光雷达、激光开关传感器、姿... 目的:针对传统轮椅不具备环境感知、导航功能,同时在使用时需要用户密切关注轮椅周围的环境,主动安全性能有待提高等问题,提出基于多传感器融合的智能轮椅主动安全技术。方法:本研究在轮椅四周分别安装了激光雷达、激光开关传感器、姿态传感器等,首先研究了室外环境地图构建技术,采用统计滤波器和体素网格滤波器对激光雷达采集的高密度点云进行滤波处理,然后使用LeGO-LOAM算法进行环境建图;依据构建的地图进行导航,并提出了导航过程中的物体感知算法,进而通过融合物体类别、移速等感知信息设计了轮椅移动过程中的主动安全防护策略。结果:通过轮椅功能的室外测试,轮椅具备室外环境建图功能和导航功能,同时在移动过程中能够实现物体感知,利用主动安全防护策略保障受试者的安全。结论:具有感知和主动安全功能的智能轮椅能够提高轮椅的安全性和智能性,能够为下一代轮椅的设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 智能轮椅 激光雷达 室外建图 物体感知 主动安全
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基于MEMS激光雷达的智能轮椅SLAM研究
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作者 崔林威 崔建伟 +2 位作者 黄子正 李响 姜汇策 《测控技术》 2023年第2期12-18,共7页
轮椅是残障人士和老年人的重要代步工具,传统的电动、手动轮椅移动方式单一,需要他人辅助完成,且无法主动保证使用者的安全。研究了基于机器人操作系统(ROS)的轮椅室外场景建模、路径规划与导航算法。在轮椅上安装MEMS激光雷达,融合体... 轮椅是残障人士和老年人的重要代步工具,传统的电动、手动轮椅移动方式单一,需要他人辅助完成,且无法主动保证使用者的安全。研究了基于机器人操作系统(ROS)的轮椅室外场景建模、路径规划与导航算法。在轮椅上安装MEMS激光雷达,融合体素网格滤波器和LeGO-LOAM算法完成点云处理和室外场景建模;设计了融合百度地图和激光雷达的轮椅导航方式,使用者可根据百度地图提供的路径规划信息遥控轮椅,在建图完毕后,可仅依靠激光雷达完成路径导航和自主移动;结合激光雷达智能感知算法,实现了道路信息的实时感知,使轮椅具备主动安全功能。通过实验验证了建模、感知算法的功能,并完成了融合导航仿真实验,研究内容能够大幅提升智能轮椅使用过程中的安全性能。 展开更多
关键词 智能轮椅 MEMS固态激光雷达 激光点云 室外场景建模 物体感知
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物联网技术在医院中的应用现状 被引量:11
15
作者 罗国辉 《中国医院建筑与装备》 2020年第1期18-22,共5页
物联网(Internet of Things,简称"IoT")技术是当前世界新一轮科技和经济发展的战略制高点之一。物联网是由传感技术感知物体,按照固定的协议实现任何时候物与物之间、人和物之间、人与人之间的互联互通,实现智能化识别、定位... 物联网(Internet of Things,简称"IoT")技术是当前世界新一轮科技和经济发展的战略制高点之一。物联网是由传感技术感知物体,按照固定的协议实现任何时候物与物之间、人和物之间、人与人之间的互联互通,实现智能化识别、定位、跟踪及管理的网络,是信息技术和传感控制技术两者融合的产物。简单来说,物联网就是可以让人们所关注的事物在任何地方、任何时候都能被监控,其具有全面感知、可靠传递以及智能处理3个特点。物联网的核心是智能化,其在医院中的应用主要是实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作,例如:实现婴儿防盗、无线输液管理、移动门诊输液管理等功能;用于医疗资产管理、资产定位,提升医疗器械调度效率。 展开更多
关键词 物联网 传感技术 智能处理 信息技术 婴儿防盗 感知物体 智能化管理 医疗器械
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Precise perception of virtual object position in real world 被引量:1
16
作者 林理平 《High Technology Letters》 EI CAS 2009年第3期255-260,共6页
There is a deviation between actual and theoretical perceived positions of virtual object in stereoscop-ic display.Therefore,methods for precise position perception in real world are proposed in this paper.The causes ... There is a deviation between actual and theoretical perceived positions of virtual object in stereoscop-ic display.Therefore,methods for precise position perception in real world are proposed in this paper.The causes for the deviation are analyzed on the basis of geometrical optics .Then deviation correctionsare performed by error compensation with mathematic method and by remodeling virtual viewpoint dynami-cally with the movement of physical viewpoint.Experimental results show that these methods can reducethe position deviation to less than 10 millimeter,meeting the requirements for direct manipulation in mul-ti-sensory virtual environment. 展开更多
关键词 virtual reality position perception stereoscopic display head tracking
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The dual-pathway model of auditory signal processing
17
作者 王雯洁 吴玺宏 李量 《Neuroscience Bulletin》 SCIE CAS CSCD 2008年第3期173-182,共10页
Similar to the visual dual-pathway model, neurophysiological studies in non-human primates have suggested that the dual-pathway model is also applicable for explaining auditory cortical processing, including the ventr... Similar to the visual dual-pathway model, neurophysiological studies in non-human primates have suggested that the dual-pathway model is also applicable for explaining auditory cortical processing, including the ventral "what" pathway for object identification and the dorsal "where" pathway for spatial localization. This review summarizes evidence from human neuroimaging studies supporting the dual-pathway model for auditory cortical processing in humans. 展开更多
关键词 auditory perception auditory localization auditory pattern recognition functional MRI
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新品新知
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作者 本刊综合 《发明与创新(高中生)》 2022年第8期52-53,共2页
人工指尖名为TacTip的人工指尖能像人类手指一样感知物体表面的纹理,处理各种形状和大小的物体。TacTip的等效信号来自橡胶表层的一系列针状突起,在接触物体时,针状突起会随之移动,配置的摄像头还可检测针状突起的移动时间和方式。针状... 人工指尖名为TacTip的人工指尖能像人类手指一样感知物体表面的纹理,处理各种形状和大小的物体。TacTip的等效信号来自橡胶表层的一系列针状突起,在接触物体时,针状突起会随之移动,配置的摄像头还可检测针状突起的移动时间和方式。针状突起的弯曲数量提供慢速信号,弯曲速度提供快速信号。神经网络将这些信号转化为指尖动作,如握紧或调整指尖角度等。 展开更多
关键词 信号转化 神经网络 摄像头 感知物体 指尖
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背面什么样
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作者 余茜 《动漫界(幼教365)》 2023年第9期36-37,共2页
墨小宝用一根红色棉线在洞洞板上穿出一串数字密码--“一三三一”。兔菲菲很好奇,想知道洞洞板的背面是什么图案。宝宝,你能用黄色水彩笔在洞洞板上画出背面图案吗?快来试一试吧!温馨提示:背面图案不止一种哦!幸福小目标《3~6岁儿童学... 墨小宝用一根红色棉线在洞洞板上穿出一串数字密码--“一三三一”。兔菲菲很好奇,想知道洞洞板的背面是什么图案。宝宝,你能用黄色水彩笔在洞洞板上画出背面图案吗?快来试一试吧!温馨提示:背面图案不止一种哦!幸福小目标《3~6岁儿童学习与发展指南》:科学--3~4岁幼儿能感知物体基本的空间位置与方位,理解上下、前后、里外等方位词。 展开更多
关键词 水彩笔 数字密码 学习与发展 方位词 温馨提示 感知物体 宝宝 背面
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仿生手指“摸出”物体内部结构
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作者 西蒙·梅金 林清(翻译) 《环球科学》 2023年第9期16-17,共2页
人类手指不仅能感知物体表面的信息,还能感知到物体表层下的很多结构性细节:例如,当我们握手时用点劲,其实就能感受到一些骨头的位置,如果足够用力,甚至可以定位到肌腱的位置。受到这种能力的启发,科学家开发出了一种仿生手指设备,通过... 人类手指不仅能感知物体表面的信息,还能感知到物体表层下的很多结构性细节:例如,当我们握手时用点劲,其实就能感受到一些骨头的位置,如果足够用力,甚至可以定位到肌腱的位置。受到这种能力的启发,科学家开发出了一种仿生手指设备,通过触压物体表面,就可以绘制出物体内部的三维结构。此前开发的触觉传感器可以检测物体的外部形状、硬度和纹理,但无法检测到表面下的细节。 展开更多
关键词 外部形状 触觉传感器 三维结构 内部结构 感知物体 结构性
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