機器人技術經(jīng)過長期的發(fā)展,現(xiàn)已成為社會中不可缺少的組成部分。目前機器人已成為提高生產(chǎn)效率和降低人力成本的重要工具。隨著社會老齡化問題的加重及勞動力成本的飆升,機器人越來越受到國內外學術界和產(chǎn)業(yè)界的重視。伴隨著我國2025計劃的提出和國家對于人工智能技術的關注,機器人領域開始蓬勃發(fā)展,各類機器人如雨后春筍般進入人們的生活。做為機器人領域的一項關鍵技術,視覺地點識別（Visual Place Recognition）也受到了越來越多的科研人員的關注。視覺地點識別主要是解決“我在哪兒?”這樣一個問題。它是解決計算機視覺和機器人領域許多問題（如基于語義的圖像檢索、同時定位與地圖構建中的回環(huán)檢測模塊、視覺定位以及增強現(xiàn)實等）的關鍵組件。目前視覺地點識別主要面臨三大挑戰(zhàn):（1）算法對于條件變化的魯棒性要求;（2）算法對于視角變化的魯棒性要求;（3）算法運行的效率要求。其中,條件變化是指由于晝夜、天氣和季節(jié)等外界條件的變化導致相機在同一地點拍攝的圖像呈現(xiàn)出不同的外觀;視角變化是指由于相機的朝向不同導致在同一地點拍攝的圖像呈現(xiàn)不同的外觀;效率要求則是指若機器人在較大場景（比如城市級別）中運行時,視覺地... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

地點外觀變化示意圖

國防科技大學研究生院博士學位論文知地圖的元素是路徑、邊緣、節(jié)點、區(qū)域和地標[17]）以及機器人學（建圖方法受認知地圖[18,19]及其后繼者空間語義層次的啟發(fā)[20]）等領域。圖1.2動物大腦中地點細胞的興奮點與地點位置的關系圖。隨著記錄動物大腦神經(jīng)活動技術的發(fā)展[21]，O’Keefe和Dostrovsky發(fā)現(xiàn)了老鼠大腦中的地點細胞[22]�？茖W家們發(fā)現(xiàn)，當老鼠處于環(huán)境的特定位置時，地點細胞就會激活，并且地點細胞群會覆蓋整個環(huán)境[23,24]，例如圖1.2顯示了動物在正方形環(huán)境中地點細胞的激活位置[1,25]。若老鼠從一個環(huán)境移動到另一個環(huán)境，地點細胞還可以表示新的環(huán)境，這些地點細胞構成了認知地圖的一部分。動物的地點識別表現(xiàn)為地點細胞興奮，其主要由感官信息和自我運動觸發(fā)[23]。其中，地點細胞的興奮最初是由自身運動觸發(fā)的，但如果環(huán)境中起點和終點之間的距離發(fā)生變化，地點細胞將根據(jù)感官信息（外部視覺地標）更新到正確的位置[26,27]。圖1.3視覺地點識別架構圖。第4頁

國防科技大學研究生院博士學位論文知地圖的元素是路徑、邊緣、節(jié)點、區(qū)域和地標[17]）以及機器人學（建圖方法受認知地圖[18,19]及其后繼者空間語義層次的啟發(fā)[20]）等領域。圖1.2動物大腦中地點細胞的興奮點與地點位置的關系圖。隨著記錄動物大腦神經(jīng)活動技術的發(fā)展[21]，O’Keefe和Dostrovsky發(fā)現(xiàn)了老鼠大腦中的地點細胞[22]�？茖W家們發(fā)現(xiàn)，當老鼠處于環(huán)境的特定位置時，地點細胞就會激活，并且地點細胞群會覆蓋整個環(huán)境[23,24]，例如圖1.2顯示了動物在正方形環(huán)境中地點細胞的激活位置[1,25]。若老鼠從一個環(huán)境移動到另一個環(huán)境，地點細胞還可以表示新的環(huán)境，這些地點細胞構成了認知地圖的一部分。動物的地點識別表現(xiàn)為地點細胞興奮，其主要由感官信息和自我運動觸發(fā)[23]。其中，地點細胞的興奮最初是由自身運動觸發(fā)的，但如果環(huán)境中起點和終點之間的距離發(fā)生變化，地點細胞將根據(jù)感官信息（外部視覺地標）更新到正確的位置[26,27]。圖1.3視覺地點識別架構圖。第4頁


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