本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模道路場景致密語義地圖構(gòu)建，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大規(guī)模道路場景的語義地圖構(gòu)建為實(shí)現(xiàn)無人駕駛、環(huán)境勘探等提供了很大幫助,目前即時(shí)地圖構(gòu)建和導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)日益成熟,但是大規(guī)模場景的語義地圖構(gòu)建技術(shù)還存在很多需要完善的地方,如整個(gè)系統(tǒng)的合理構(gòu)建、選擇合適的語義地圖的表達(dá)方式、提高運(yùn)算效率等,該技術(shù)的發(fā)展已逐步受到研究者們的關(guān)注。本文針對(duì)這一技術(shù),提出新的解決方案,并對(duì)方案進(jìn)行了定性和定量的實(shí)驗(yàn)分析。本文實(shí)現(xiàn)了一套完整的大規(guī)模道路場景致密幾何地圖構(gòu)建系統(tǒng),首先采用雙目相機(jī)和激光雷達(dá)相結(jié)合的方式對(duì)輸入的逐幀點(diǎn)云進(jìn)行致密化處理,然后利用雙目視覺里程計(jì)估算相機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡,最后逐幀拼接致密點(diǎn)云來構(gòu)建致密的幾何地圖。由于單純依靠幾何地圖不能滿足大規(guī)模場景理解的相關(guān)應(yīng)用,本文實(shí)現(xiàn)了基于全局的條件隨機(jī)場下的大規(guī)模道路場景致密語義地圖構(gòu)建的方法,即在完成整個(gè)三維地圖的構(gòu)建后,再對(duì)整個(gè)三維地圖進(jìn)行語義標(biāo)注。該方案思路清晰,便于工程實(shí)現(xiàn),但是在基于全局的方法框架下,每當(dāng)新增一幀數(shù)據(jù)時(shí),需要對(duì)加入新的數(shù)據(jù)后的三維地圖重新進(jìn)行整體的語義標(biāo)注。為了減少存儲(chǔ)量,同時(shí)提升計(jì)算效率,本文又提出了基于增量計(jì)算的條件隨機(jī)場下的大規(guī)模道路場景致密語義地圖構(gòu)建的方法,該方法首先完成上文提出的構(gòu)建幾何地圖的工作,然后分四步構(gòu)建語義地圖：首先檢測致密化處理后的輸入幀相對(duì)前一幀的新增體素,然后對(duì)新增體素內(nèi)部三維點(diǎn)過分割成超體素,再利用前后多幀的標(biāo)注結(jié)果指導(dǎo)超體素的標(biāo)注,最后逐幀地將新增體素融合到語義地圖中。KITTI數(shù)據(jù)集上定性和定量的實(shí)驗(yàn)表明：基于增量計(jì)算的方法能獲取準(zhǔn)確的大規(guī)模語義地圖,同時(shí)有效減少冗余點(diǎn)的處理,改善圖像上的標(biāo)注結(jié)果,此外,基于全局的方法能得到更穩(wěn)定的語義標(biāo)注結(jié)構(gòu),但是基于增量計(jì)算的方法運(yùn)算效率更高。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模 語義地圖 全局 增量 條件隨機(jī)場 致密點(diǎn)云
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 研究的背景與意義12-16
• 1.2 研究的動(dòng)態(tài)與現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 道路場景理解17-18
• 1.2.2 大規(guī)模道路場景理解18-21
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)21-23
• 2 大規(guī)模道路場景幾何重建23-36
• 2.1 三維點(diǎn)云致密化23-28
• 2.1.1 三維點(diǎn)與圖像間的投影變換24
• 2.1.2 深度圖升采樣24-27
• 2.1.3 KITTI數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果27-28
• 2.2 基于特征點(diǎn)匹配的雙目視覺里程計(jì)28-36
• 2.2.1 算法實(shí)現(xiàn)過程29-33
• 2.2.2 KITTI數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果33-36
• 3 基于全局的大規(guī)模道路場景致密語義地圖構(gòu)建36-55
• 3.1 單幀圖像語義標(biāo)注36-40
• 3.2 有效的地圖表達(dá)40-48
• 3.3 基于條件隨機(jī)場的模型構(gòu)建48-49
• 3.4 模型的求解49-50
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-55
• 4 基于增量計(jì)算的大規(guī)模道路場景致密語義地圖構(gòu)建55-65
• 4.1 新增點(diǎn)檢測56-58
• 4.2 基于條件隨機(jī)場的模型構(gòu)建58-59
• 4.2.1 超體素表達(dá)58
• 4.2.2 超體素語義標(biāo)注58-59
• 4.3 模型的求解59
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析59-65
• 4.4.1 算法的優(yōu)勢和細(xì)節(jié)處理63-64
• 4.4.2 與基于全局的算法對(duì)比64-65
• 5 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 本文工作總結(jié)65-66
• 5.2 未來工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 作者簡歷及在學(xué)期間所取得的科研成果72

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