机器人自主探索算法综述

随着机器人自主能力的提升和应用场景的多样化,机器人应用于未知复杂场景的需求不断增加,它在未知区域内自主完成环境全遍历并构建区域地图的探索算法成为研究热点。为了使更多研究者对机器人自主探索的研究现状有进一步的了解,首先对机器人自主探索的问题定义和运行框架进行介绍,其次根据相关文献研究,按照基于边界理论的自主探索算法、基于下一最优视角(NBV)思想的自主探索算法和其他自主探索算法三个方面展开综述,较为详细地介绍了基于边界理论和基于NBV思想这两种主流的自主探索算法,并对各类探索算法的优势以及局限性进行了分析,最后对未来自主探索的发展方向提出展望。

融合SFS和主动视觉技术的未知物体重建方法

针对未知三维物体自动重建问题,提出一种结合明暗恢复形状的被动视觉和主动视觉技术的新颖三维重建方法。首先利用摄像机分别获取初始位置及旋转180°位置下的未知物体图像信息,采用改进的Tsai-SFS算法恢复物体表面粗糙轮廓,从而获取未知物体的最大尺寸信息。然后结合单目线激光主动视觉系统沿Z轴旋转方向和绕X轴翻转方向上的可视空间模型,预测出物体未知区域信息。最终依据下一视点的可见性判据,将规划过程分为物体侧表面重建规划和上表面重建规划。其中将能获取最大可视曲面面积和最佳表面重建精度的位置定义为下一最优视点位置。并经过实体模型的三维重建验证所提方法的可行性及有效性。

基于ArcGIS的传统村落最佳观景路线提取方法——以世界文化遗产:开平碉楼与村落为例

传统村落具有规模较小、景观点数量众多且分散、景观层次丰富和生产与生活性路网发达的特点。采取微观视角下的观景路线选线方法,在已有路网基础上提取最佳观景路线对于传统村落景观的保护与利用具有重要意义。研究以世界文化遗产之开平碉楼与村落为例,探索基于Arc GIS的空间视域选线方法:首先,通过要素提取分析和对象特征分析,建立要素数据库、界定景观的观赏效果,以景观数量多且质量好的点为最佳观景点;其次,综合利用Arc GIS表面、三维、缓冲分析工具在生产与生活性道路上分析各观景点的景观数量和质量,判断最佳观景点;最后,利用网络分析工具选取最佳观景路线。最佳观景点及最佳观景路线的选择有利于优化村落游赏规划、调整遗产保护范围,为遗产区管理和遗产保护提供新的思路。

以SBE法为基础确定森林景观最佳观赏点及游览路线

本文介绍了SBE法在森林景观最佳观赏点及游览路线控制方面的应用,将SBE法的应用由森林景观的管理保护方面扩展到森林景观的量化设计方面。系统地介绍了应用SBE法确定单个森林景观最佳观赏点的过程;森林公园内所有森林景观通过SBE法得到景观美景度量值,并以景观美景度量值为依据制定森林公园内所有森林景观分级,依据景观分级控制单个森林景观观赏空间的规模;最终建立以景观分级和景观控制区域重叠为基础的的高美景度区域,控制游览路线的区域。本研究为森林公园最佳观赏点和游览路线的量化研究提供依据。重视观赏者的审美偏好和价值判断。

自动3维重构中确定下一最优视点的方法研究

提出了基于牛顿万有引力定律矢量场的当前视点下曲面积分最大化的方法,以确定下一最优视点的3维空间位置.在该方法中采用斯托克斯公式计算边界曲线积分的途径间接获得曲面积分,从而方便地确定了视点的位置数据.实验结果表明:该文提出的下一最优视点的确定方法可使机器人自动实现多视点规划,同时解决了单视点规划下存在采集盲区的问题.

最佳路径的层次编码及查询算法

有效的路径查询处理是地理信息系统、导航系统及计算机网络等高级应用中的一个关键需求 .文中研究如交通网络和通信网络等节点数很大的网络中的最佳路径查询算法 .为了保证最佳路径查询的响应时间 ,采用实例化最佳路径视图的策略 ,即预先计算和存储最佳路径 .文中提出了 HEPV (Hierarchical Encoded Path View )结构 ,证明了在 HEPV上进行路径查询的最佳性 ,同时给出了相应的最佳路径查询算法 .

面向未知物体自动测量和重建的视点规划方法

针对未知三维物体自动测量和重建问题,提出一种基于视觉系统极限可视区域的新颖视点规划方法.首先确定单目线激光视觉测量系统的最佳可视测量区域,结合初始视点下所获模型的边界区域信息构造未知空间的极限可视表面模型,并以此表面作为未知物体的预测曲面模型;然后确定下一视点预测曲线的可视性,将左右规划进程中能获取最大可视曲线长度的位置定义为下一最优视点的参考位置,通过比较左右参考位置下所获可视面积的大小,取大者所在位置作为下一视点的最终位置.最后通过对实体模型重建,验证了文中方法的可行性及有效性.

基于深度图像利用遮挡信息确定下一最佳观测方位

文中提出一种新颖的利用深度图像中的遮挡信息确定下一最佳观测方位的方法.该方法首先从某一观测方位获取视觉目标的一幅深度图像,然后根据已获得的深度图像中的遮挡信息确定出下一最佳观测方位.主要贡献在于:(1)提出深度图像中最大深度差相邻点的概念,利用其与深度图像中的遮挡边界点可获取遮挡区域外接表面信息;(2)一种基于投影降维思想的遮挡区域外接表面最佳小平面集合的确定方法,用于确定下一最佳观测方位;(3)一种基于最佳小平面集合的下一最佳观测方位确定算法.所提方法无需预先获取视觉目标的先验知识及将摄像机的观测位置限定在固定表面上,适用于具有不同型面的视觉目标.实验结果验证了所提方法的可行性和有效性.

基于单目视觉可视空间的视点规划方法

通过确定单目线激光视觉测量系统的可视区域,提出将系统可视区域与未知模型极限面相结合的未知三维模型自动重建新方法。依据初始视点下所获模型信息,构造未知空间的极限面模型,结合系统可视区域确定下一视点的可视性区间,并将可视性区间内能获取最大极限面面积的位置定为下一个最优视点的位置。最后,通过对实体模型的自动重构,验证方法的可行性及有效性。

基于可视空间的未知三维物体自动建模视点规划方法研究

视点规划在三维物体模型自动测量和重建过程中起很重要的作用。本文通过确定线激光视觉测量系统的可视区域,提出将系统可视区域与模型趋势面相结合的未知模型三维自动重建新方法。依据初始视点下所获模型信息,结合可视区域以及趋势面模型确定出有效视点的空间位置参数,并通过比较这些视点下所获模型的曲面面积,将所获面积最大者的位置定为下一个最优视点的位置。最后,通过实体模型的自动重构,验证方法的可行性及有效性。

多角度人脸最佳视角选取方法

针对目前多视角人脸最佳视角方法计算复杂、鲁棒性低,提出了一种基于人脸视角评价因子的人脸最佳视角自动选取方法。根据人脸肤色具有良好的聚类特性,结合YCbCr和YCgCr色彩空间进行人脸检测,利用嘴唇色彩与人脸肤色的差异性,确定嘴唇区域位置。由人脸区域与嘴唇区域进行人脸视角评价,从多目摄像机系统中自动选择人脸最佳视角。实验表明所提方法有效、可行。

利用视觉目标遮挡和轮廓信息确定下一最佳观测方位

下一最佳观测方位的确定是视觉领域一个比较困难的问题。该文提出一种基于视觉目标深度图像利用遮挡和轮廓信息确定下一最佳观测方位的方法。该方法首先对当前观测方位下获取的视觉目标深度图像进行遮挡检测。其次根据深度图像遮挡检测结果和视觉目标轮廓构建未知区域,并采用类三角剖分方式对各未知区域进行建模。然后根据建模所得的各小三角形的中点、法向量、面积等信息构造目标函数。最后通过对目标函数的优化求解得到下一最佳观测方位。实验结果表明所提方法可行且有效。

基于遮挡区域建模和目标运动估计的动态遮挡规避方法

对于运动视觉目标,如何对遮挡区域进行规避是视觉领域一个具有挑战性的问题.本文提出了一种新颖的基于运动视觉目标深度图像利用遮挡信息实现动态遮挡规避的方法.该方法主要利用遮挡区域最佳观测方位模型和视觉目标运动估计方程,通过合理规划摄像机的观测方位逐渐完成对遮挡区域的观测.主要贡献在于:1)提出了深度图像遮挡边界中关键点的概念,利用其构建关键线段对遮挡区域进行快速建模; 2)基于关键线段和遮挡区域建模结果,提出了一种构建遮挡区域最佳观测方位模型的方法; 3)提出一种混合曲率特征,通过计算深度图像对应的混合曲率矩阵,增加了图像匹配过程中提取特征点的数量,有利于准确估计视觉目标的运动.实验结果验证了所提方法的可行性和有效性.

园林花木最佳观赏期调查与划分标准研究

园林花木最佳观赏期调查与划分标准研究赵兰勇，杜明芸，盛英群（山东农业大学林学院）关键词：花木；最佳观赏期；划分标准ＡＮＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩＯＮＯＦＴＨＥＢＥＳＴＰＥＲＩＯＤＯＦＯＲＮＡＭＥＮＴＡＬＧＡＲＤＥＮＩＮＧＦＬＯＷＥＲＳＡＮＤＴＲＥＥＳＡＮ...

基于单幅深度图像遮挡信息的下一最佳观测方位确定方法

如何根据当前观测到的信息确定摄像机的下一最佳观测方位是视觉领域一个具有挑战性的问题.本文提出一种基于单幅深度图像利用遮挡信息求解下一最佳观测方位的方法.该方法首先利用当前观测方位下获得的深度图像中的遮挡信息对遮挡区域外接表面进行四边形剖分,从而建立遮挡区域外接表面模型;然后通过综合考虑下一观测过程中的可见四边形信息以及观测损失信息构造下一最佳观测方位模型;最后采用梯度下降法求解所建模型得到下一最佳观测方位.与已有方法相比,所提方法无需将摄像机位置固定于某一表面,也无需获取视觉目标的先验知识.实验结果验证了所提方法的可行性和有效性.

用于自动三维测量的自终止视点规划方法

在摄影测量和目标识别等计算机视觉的应用中,为了提高对未知对象的三维测量或定位精度,有必要采用传感器规划策略预先对视觉装置的参数进行规划,寻找下一个最优视点,从而保证视觉装置更有效地完成视觉任务.本文提出了一种具有自终止特性的对未知物体模型自动三维测量的视点两步规划方法.利用群矢量链方法获得视觉传感器在下一个视点的观测方向;而视觉传感器的空间位置是通过计算矢量场内的边界积分获得.另外,为了使测量规划过程具有自终止特性,提出由测量所得的点云直接计算出物体体积的方法,并根据连续两个视点下物体体积的变化量作为终止测量的依据.实验结果表明,该视点规划方法是可行而且有效的.

一种具有自终止特性的视点规划方法

提出了一种具有自终止特性的对未知物体模型自动3维测量的视点规划方法。首先在寻找最优视点阶段,利用群矢量链方法获得视觉传感器在下一个视点的观测方向,而视觉传感器在空间的确切位置参数是通过计算矢量场内的边界积分获得,其中获得最大边界积分的空间位置被定为下一个最优视点。同时为了保证对未知物体模型自动3维测量过程具有自终止特性,根据高斯定理,提出由测量所得的点云直接计算出物体体积的方法,并将连续两个视点下物体体积的变化量作为终止测量的依据来判断规划过程是否需要终止或继续。实验结果表明,该具有自终止特性的视点规划方法是可行而且有效的。

面向未知三维物体自动建模的视点规划方法研究

提出了1种面向未知三维物体模型的自动测量新方法,重点介绍了视点的规划策略及算法.首先根据线激光视觉测量系统的可视区域,提出1种视点规划策略.并通过比较4个视点的未知区域体积,取区域体积最大者作为下1个最优视点的位置.实验结果表明,提出的算法是可行且有效的.

世界名贵山茶品种研究

从花型、花径、花色、育种地、观赏价值等方面探讨了399个世界名贵山茶品种的基本特性,以期为国内山茶育种提供借鉴。

论宋人韩文善本观的演进及其古籍版本学意义

文学接受是从文学文本接受开始的,对韩文本版的校雠接受是韩文接受的第一环,韩文善本观的出现、形成和发展,不仅对研究韩文接受史意义重大,在中国古籍版本学发展史上也有着重要意义。