【摘 要】
:
近些年来,人工智能技术发展迅速,机器人,无人驾驶等领域逐渐走到人们的生活中。同时定位与建图(SLAM,simultaneous localization and mapping)是这些领域的关键技术之一,它尝试解决无人设备的定位以及环境的感知等方面的问题。然而在现实的场景中,存在着一些复杂的场景,比如移动物体较多的动态场景,经常发生变化的场景等,这些环境会使SLAM系统的定位和建图精度下降,从而会
论文部分内容阅读
近些年来,人工智能技术发展迅速,机器人,无人驾驶等领域逐渐走到人们的生活中。同时定位与建图(SLAM,simultaneous localization and mapping)是这些领域的关键技术之一,它尝试解决无人设备的定位以及环境的感知等方面的问题。然而在现实的场景中,存在着一些复杂的场景,比如移动物体较多的动态场景,经常发生变化的场景等,这些环境会使SLAM系统的定位和建图精度下降,从而会导致整个无人系统的定位感知精度急剧下降。针对复杂动态场景下的视觉SLAM定位与建图,本文深入研究了动态场景SLAM,语义地图,重定位等关键技术,构建了一个面向动态环境下视觉SLAM系统(Dyn-ORB-SLAM),旨在提升整个SLAM系统在实际场景下定位与建图的准确性和鲁棒性。本文主要完成的工作及取得的创新点如下:1.针对动态环境下SLAM系统定位效果差的问题,提出了一个基于语义和几何信息的动态SLAM模型。在视觉SLAM中,周围的环境由路标点组成,系统需要利用这些路标点的约束来获取结果,但是在动态场景下,这些路标点时时刻刻在改变位置,从而会影响整个系统的精度。本文建立了一个适用于动态场景下的SLAM系统,综合运用了特征点的语义信息和几何信息来处理动态物体,构建约束条件。在公开数据集TUM上实验证明,在高动态的场景序列中,对于绝对轨迹误差(ATE),相比于原本的SLAM系统ORBSLAM2,均方根误差精度可以降低70%以上,相比于目前的主流动态SLAM框架如DS-SLAM,在大部分数据集上,有着更好的精度。2.针对动态环境下SLAM系统建图出现重影的问题,提出了一个适用于动态场景下的SLAM语义建图模型。本文以ORB-SLAM2系统为基础,实现了点云地图,八叉树地图,栅格地图,语义地图等多种建图方法,比较了各种建图方法的优劣。为了解决动态场景下地图可能会出现重影的情况,构建了一个基于语义分割方法的动态场景语义建图模型。在公开数据集TUM上实验证明,相比于原本的方法,有效减少了动态场景下语义建图的重影。3.针对SLAM系统长期运行下出现累积误差的问题,提出了一个基于语义地图进行重定位的模型。为了解决帧间匹配导致的累积误差的问题,设计了一种基于地图元素进行匹配的方法。在数据集KITTI00上实验表明,在未进行回环时,绝对轨迹误差的均方根降低了 25.4%,可有效纠正系统累积误差的产生。并且考虑到在建图后场景有可能会发生变化的情况,本文基于语义地图提出了一种基于二次重投影的检测地图元素变化的模块,在公开数据集OpenLORIS-Scene上进行了实验,实验证明,在数据集当中变化检测的准确率达80%,可以有效鉴别出当前场景的变化区域。
其他文献
为保证低时延高可靠自动驾驶场景需求落地实现,面向低时延高可靠自动驾驶的6G车联移动通信系统(第六代车联移动通信系统)加快推进规划部署进程,通过采用毫米波通信技术来达到车联网对低时延高数据速率业务的需求;为实现高动态车联环境中快速建立可靠的定向毫米波通信,需要设计快速可靠的波束选择和追踪方法来对具有极窄波宽的毫米波信号波束方位进行快速认知、准确控制,并实现稳定可靠的链路通信。因此本论文主要研究面向智
边缘缓存技术通过在无线网络的边缘节点缓存部分业务内容对象,可以实现部分用户请求的本地响应,减少请求内容的传输时延,提高用户体验,均衡网络负载。内容推荐技术根据各用户对不同主题内容的兴趣和偏好设计个性化的内容推荐列表,引导用户对特定内容进行请求,提升用户对相关业务的依赖性和满意度。因此,将无线网络边缘缓存和内容推荐进行联合设计,能够通过内容推荐引导用户对缓存内容进行请求,从而进一步提升边缘缓存效用和
差分进化算法(DE)作为一种新兴的基于种群的随机优化算法,由于其操作简单、鲁棒性强和控制参数少等优点,自从出现以来便快速吸引了来自不同领域的研究人员的关注。然而,传统的差分进化算法在解决复杂问题时往往会表现出早熟收敛和收敛速度慢等缺点。因此,开发了许多DE变体来改进其优化性能。反向学习(OBL)是机器学习中的一种新概念,其灵感来源于现实世界中实体之间的对立关系。许多软计算算法的性能通过使用反向学习
自改革开放以来,我国市场经济日益繁茂,各类市场主体数量迅速增长。然而目前的市场监督管理体系还在沿用传统流程,不仅难以应对如此庞大的企业数量,还包含一些不必要的人工环节,如制订检查方案、抽取企业和执法人员等等环节,其抽取结果由人为操控,因而存在徇私舞弊、选择性执法、执法扰民等等问题。除此之外,如何对企业进行筛选,使得检查更加高效、有的放矢,也是一个亟待解决的问题。随着网络信息技术的高速发展,许多传统
现有的关系抽取方法大多使用关系分类模型,其无法有效获取文本中蕴含的新型关系。为了缓解这一问题,开放式关系抽取应运而生。这种抽取方法不需要预先定义待抽取关系的类别,能有效的发现实体间新的关系。但随之带来了两个新的问题:一是,主流的开放式关系抽取模型受制于专家“经验”的局限性,并且预处理工具会导致误差传递,影响抽取精度;二是,开放式关系抽取无法贴合领域进行抽取,抽取出的关系元组不能体现领域背景。本文基
图像篡改是一种恶意破坏网络中传播的图像信息内容的攻击手段,通过多种图像处理技术的综合应用将原本图像中想要表达的信息篡改为有意制造的虚假信息,被篡改的图像被用于视觉欺骗或伪造事实。在网络环境日益便捷的时代背景下,图像被广泛作为信息的载体在网络中快速传播,某些情况下图像甚至作为事实真相的证明在司法领域和生产生活中发挥重要的作用。图像篡改技术的快速发展对网络信息安全产生了极大的威胁,传统的图像篡改检测技
模数转换器(Analog to digital converter,ADC)是连接模拟信号与数字信号的桥梁。在信息处理过程中,模数转换器扮演着非常重要的角色,尤其在高速通信、雷达系统以及医学成像等领域,发挥着重要作用。然而,由于时间抖动以及比较器模糊等局限性,传统的电ADC很难满足现代通信系统对高采样速率和高转换精度这两个主要方面的需求。为了克服这些瓶颈,借助光子技术的模数转换方案成为模数转换领域
随着我国城市化建设的不断演进,事关老百姓日常生活方方面面的电力、燃气、给水、通信等地下管线愈发错综复杂。管线事故频发、故障定位效率低下等问题直接影响了城市基础设施服务的质量,管廊可谓是城市的地下“生命网”、“供给网”。巡检作为管廊运维的重要日常工作,是保证设备正常运行和生产安全的一项基础工作,担负着提前发现隐患、及时做出响应的重要职责。随着人工智能的发展,机器学习等技术给预测性巡检带来了新的机遇。
车辆到车辆的通信在现代通信系统中起着十分重要的作用,车联网系统及智慧交通系统不断发展并需求新的技术,对于车辆通信信道特性的了解程度需求增加,因此对车辆间的通信信道进行合理的建模对于未来的相关研究提供了重要的帮助。在本文中,提出了一个适用性广泛的可应用于sub-6GHz频段的3D非平稳MIMO信道模型,该模型是一个可应用于包含坡道的道路情景的基于几何的随机模型,且该模型在化简后可应用于一般的水平道路
随着信息技术的飞速发展,网络成为了日常生活中重要的数据形式。对网络数据进行分析能够提升节点聚类、社交推荐以及社区发现等现实任务的性能。然而,现实生活中的网络结构稀疏且规模巨大,这使得存储和处理网络数据变得十分困难。因此,学者提出网络嵌入技术来解决数据存储和处理困难的问题。网络嵌入旨在使用低维稠密的向量来表示节点。随着深度学习的不断发展,基于深度学习的网络嵌入算法的性能远优于传统的网络嵌入算法。然而