室內(nèi)場景RGB-D圖像目標(biāo)提取及幾何關(guān)系推測.pdf

1、場景解析對(duì)于室內(nèi)機(jī)器人語義定位和地圖構(gòu)建有著重要的應(yīng)用價(jià)值。直接測量高精度的深度信息能彌補(bǔ)傳統(tǒng)RGB紋理視覺信息的不足，對(duì)于解決室內(nèi)場景解析問題具有巨大潛力和誘人前景。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，深度圖像的獲取不再昂貴，近年來基于RGB-D圖像的室內(nèi)場景解析理論和技術(shù)受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注。場景解析研究的重點(diǎn)在于場景內(nèi)對(duì)象輪廓的提取、對(duì)象分割以及對(duì)象之間幾何關(guān)系的推測。
　　本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，深入分析了場景解析的各個(gè)步驟，在對(duì)象的輪廓

2、提取、對(duì)象分割、對(duì)象之間幾何關(guān)系推測三個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。本文主要的創(chuàng)新研究成果如下：
　?。?）針對(duì)RGB-D圖像豐富信息，提出了一種基于圓盤的表示方法，以達(dá)到充分利用亮度、顏色、紋理、深度信息的目的；針對(duì)單個(gè)決策樹表現(xiàn)出高方差以及過擬合的缺點(diǎn)，犧牲單個(gè)決策樹的準(zhǔn)確性以滿足集成模型的多樣性，利用類似的方法為結(jié)構(gòu)化標(biāo)簽引入近似信息增益準(zhǔn)則，得出結(jié)構(gòu)化森林的方法；像素點(diǎn)中的邊界信息根據(jù)二元變量的指示來確定，提出了一種基于結(jié)構(gòu)森林

3、的RGB-D圖像輪廓檢測方法。
　　（2）在上述研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于樹的實(shí)例分割方法。分別選擇使用標(biāo)準(zhǔn)分割樹和偏分割樹來訓(xùn)練全局模型，建立ILP以描述語義和實(shí)例的映射問題，建立損失函數(shù)模型來解ILP模型。該實(shí)例分割方法可以有效的避免錯(cuò)誤分割，準(zhǔn)確的標(biāo)記分割塊。
　?。?）針對(duì)前述的實(shí)例分割結(jié)果，將其作為輸入，提出一種更加簡單準(zhǔn)確的場景中對(duì)象幾何關(guān)系推理方案。將場景中的對(duì)象分成四種結(jié)構(gòu)化類，結(jié)合物理約束和統(tǒng)計(jì)先驗(yàn)支撐關(guān)