發(fā)布時間：2020-03-28 13:54

【摘要】：當(dāng)前服務(wù)機器人智能化和自主化水平還不能滿足室內(nèi)場景下人機共融的需求,其中環(huán)境認知能力的缺失、缺乏對場景語義對象的理解直接導(dǎo)致機器人無法了解與場景相關(guān)的人類意圖,進而影響后續(xù)決策和行為。解決此類問題就是要縮小人類與機器人對同一物理環(huán)境的認知差距,這樣室內(nèi)場景識別成為服務(wù)機器人領(lǐng)域的一個研究熱點。本文在深度學(xué)習(xí)的框架下,將場景的語義信息與底層卷積特征相結(jié)合,設(shè)計一種新的場景識別方法。主要的研究結(jié)果如下:(1)場景特征描述方法利用深度框架下的物體檢測算法提取場景中的物品信息特征,設(shè)計一種稱為物品向量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),將物品與場景類別相聯(lián)系。采用原型聚類算法從物品向量中提取類別信息構(gòu)成。利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行分類生成場景預(yù)判向量;同時改進原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增加分支提取場景圖像的全局特征向量。(2)融合多種場景特征的場景分類方法使用對數(shù)幾率回歸方法將多個描述向量進行拼接實現(xiàn)融合分類。在Places數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練,在Indoor67數(shù)據(jù)集上進行測試,對比不同分類方法下的場景識別結(jié)果準確度。(3)機器人視角下序列圖像的識別機器人實際工作時由視覺傳感器獲得場景的序列圖像,本文將CRF算法引入到序列圖像的內(nèi)容處理中,根據(jù)當(dāng)前幀的前若干幀的內(nèi)容預(yù)測當(dāng)前的場景類別。(4)機器人場景識別系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合本文所提出的場景識別方法設(shè)計家庭服務(wù)機器人場景識別系統(tǒng),實現(xiàn)家庭服務(wù)機器人在真實場景中實時識別,選擇真實的家庭場景進行實測。
【圖文】：

形成場景圖像語義研究的新層次化結(jié)構(gòu)，如圖1.1。圖 1.1 場景圖像層次化表示作為圖像語義的主要研究內(nèi)容之一，圖像場景理解的主要任務(wù)是描述場景中的目標和目標之間的關(guān)系�；�于圖像語義描述場景中目標之間的關(guān)系，，底層特征之間的相似性和高層圖像語義之間的關(guān)聯(lián)性都可以作為描述的對象。高層語義特征與圖像基本特征提取、目標識別、圖像理解等均有不同的相關(guān)程度。文獻[12]僅利用激光傳感器數(shù)據(jù)進行場所感知，使用AdaBoost算法訓(xùn)練弱分類器集合以得到一個強分類器，從而實現(xiàn)機器人對“房間”、“走廊”、“門口”等室內(nèi)場所的區(qū)分。文獻[13]

近年來逐漸被引入到家庭服務(wù)機器人對家庭場景中的工具識別中[17]，一種部件工具功用性分類示例如圖1.2。圖 1.2 一種部件工具功用性分類示例[18]在人類認知過程中，對家庭場景的認知是根據(jù)場景中所含標志性物品對場景賦予的特定語義信息。心理學(xué)家預(yù)測功用性是實現(xiàn)人類感知外部環(huán)境的關(guān)鍵[19]，將場景中所含工具的功用性、位置布局及空間關(guān)系等語義信息融合起來是場景識別的重要方向之一。傳統(tǒng)的感知型
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242;TP18

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 齊欣;;焊研科技“機器人事業(yè)部”正式成立[J];現(xiàn)代焊接;2012年02期

2 ;唐山開元機器人系統(tǒng)有限公司[J];現(xiàn)代焊接;2012年07期

3 蔣毅;;成都焊研科技正式成立機器人系統(tǒng)公司——成都焊科機器人有限公司[J];現(xiàn)代焊接;2012年08期

4 ;2016年先進機器人與社會發(fā)展研討會暨第11屆中國機器人焊接會議在滬舉辦[J];現(xiàn)代焊接;2016年09期

5 鄭華;;成都思爾特機器人科技有限公司落成典禮在成都隆重舉行[J];現(xiàn)代焊接;2011年02期

6 ;唐山開元機器人系統(tǒng)有限公司[J];現(xiàn)代焊接;2012年10期

7 ;湖南:首例機器人手術(shù)成功完成[J];吉林醫(yī)學(xué)信息;2015年10期

8 ;沈陽智勤機器人系統(tǒng)工程有限公司[J];機械設(shè)計與制造;2018年12期

9 方曉霞;;中國機器人產(chǎn)業(yè):現(xiàn)狀、問題與對策[J];發(fā)展研究;2018年10期

10 梁文莉;;全球機器人市場統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2018年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 馬玲娟;皇才進;祁亞卓;;國外擠奶機器人的發(fā)展現(xiàn)狀[A];第七屆中國奶業(yè)大會論文集[C];2016年

2 魯守銀;周玉成;劉曉平;;時變不定機器人系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定[A];1995年中國控制會議論文集（下）[C];1995年

3 劉明堯;談大龍;鄒立;;可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)設(shè)計[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年

4 晁代宏;劉榮;吳躍民;宗光華;;光波導(dǎo)封裝機器人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[A];中國儀器儀表學(xué)會第六屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

5 潘耀鵬;;“獵隼”固定翼空中機器人系統(tǒng)設(shè)計報告[A];2004中國空中機器人大賽論文匯編[C];2004年

6 嚴世榕;;一種懸掛式擦窗機器人系統(tǒng)的動力學(xué)研究[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文選編[C];2005年

7 王靜;邊繼東;張大慧;林峰華;張宏;;管道定量采樣機器人系統(tǒng)設(shè)計[A];2009全國虛擬儀器大會論文集（二）[C];2009年

8 史愛芬;洪奕光;秦化淑;;一類空間剛性機器人系統(tǒng)的魯棒控制[A];1998年中國控制會議論文集[C];1998年

9 劉思久;于在宇;裴超;于志國;;骨折整復(fù)機器人系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸[A];2007'儀表，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

10 阮曉鋼;胡敬敏;李欣源;王啟源;;一種獨輪機器人系統(tǒng)的動力學(xué)建模與平衡控制[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第二分冊）[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 徐嫦澤;女科學(xué)家的機器人夢[N];科學(xué)時報;2011年

2 本報記者 王晨;韓泉城：讓興趣“拽著”學(xué)習(xí)跑[N];中國青年報;2011年

3 口述 小i機器人總裁 朱頻頻 采訪整理 本報記者 馮慶艷;小i機器人：“死去”與活來[N];經(jīng)濟觀察報;2015年

4 本報記者 張賦興;機器人：未來防恐利器[N];科學(xué)時報;2011年

5 記者 高長安　通訊員 李懷生;室內(nèi)板材建筑機器人研制成功[N];科學(xué)時報;2011年

6 本報記者 王晨;大學(xué)生在成長 機器人在進化[N];中國青年報;2011年

7 胡里奧;與機器人共舞[N];中國青年報;2011年

8 新甘肅·甘肅日報記者 秦娜;省醫(yī)成功開展甘青寧首臺骨科機器人手術(shù)[N];甘肅日報;2019年

9 MEB記者 夏小禾;新職業(yè)!你知道工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員的薪資有多高嗎？[N];機電商報;2019年

10 本報記者 林文;北京：機器人產(chǎn)業(yè)沖擊120億元目標[N];中國電子報;2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 郎琳;基于接觸力控制的對角步態(tài)四足機器人環(huán)境適應(yīng)性控制方法研究[D];國防科技大學(xué);2016年

2 況逸群;面向社會機器人的3D手勢建模、識別與學(xué)習(xí)[D];電子科技大學(xué);2019年

3 李雨潭;多驅(qū)動煤礦救援機器人行走系統(tǒng)與驅(qū)動模式自適應(yīng)控制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2018年

4 別東洋;模塊化自重構(gòu)機器人分布式變形策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

5 李

本文編號：2604542