【摘 要】
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随着对盲人心理地图的研究与认知,周围场景完整的认知与盲人心理地图构建和行走规划等任务息息相关。因此采用便捷手段构建完整三维场景语义地图,以辅助盲人加强对周围场景的认知,有利于帮助盲人构建心理地图,方便其出行。本文利用视觉SLAM技术,从场景语义信息提取关键技术入手,并选择SLAM辅助构建语义地图的思路,设计了构建语义地图系统。本文提出了RGB-D double Fusion结构,融合了RGB信息与
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随着对盲人心理地图的研究与认知,周围场景完整的认知与盲人心理地图构建和行走规划等任务息息相关。因此采用便捷手段构建完整三维场景语义地图,以辅助盲人加强对周围场景的认知,有利于帮助盲人构建心理地图,方便其出行。本文利用视觉SLAM技术,从场景语义信息提取关键技术入手,并选择SLAM辅助构建语义地图的思路,设计了构建语义地图系统。本文提出了RGB-D double Fusion结构,融合了RGB信息与深度信息,抑制RGB信息与深度信息中潜在的噪音信息,增强语义分割有效信息特征,并设计了ESA-double Net模型,解决语义地图的语义提取问题。并且通对照实验证明了结构的有效性。分析详细类别分割精度,发现RGB语义模型适合对象空间结构复杂,但是色彩信息规则的语义分割任务。而RGB-D语义分割模型在空间结构简单、色彩信息不定的语义分割任务中表现良好。从侧面说明了RGB信息与深度信息互为补充,但也互为冲突,本文所提结构亦未很好地解决这一冲突。实验亦表明深度空洞对于RGB-D语义分割模型的影响很大,虽然本文使用RGB-D double Fusion,有意识地让RGB信息和深度信息互补。但是实验结果表明,本文所提结构没有彻底解决深度信息噪声问题。本文以ESA-double Net为语义分割模型,用ORB-SLAM2算法解算相机的位置和姿态,结合深度图信息求解目标的空间坐标,使用八叉树立方体表达简化地图,以ROS框架以为系统基础,设计并开发了语义地图构建系统。通过RGB语义分割模型与RGB-D语义分割模型的对比实验,展示了采用两种分割方法的语义构建地图的效果。通过对比使用八叉树前后的点云数,表明了八叉树表达强大的简化能力,可以极大简化场景点云,减少运算量。
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