隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平也越來越高,移動(dòng)機(jī)器人的研制水平得到極大的提高,許多行業(yè)都開始將移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)用到日常工作生活之中了。近年來,由于控制學(xué)、計(jì)算機(jī)和仿生學(xué)的快速進(jìn)步,使得移動(dòng)機(jī)器人的工作水平得到了提高,移動(dòng)機(jī)器人的種類及應(yīng)用場景也越來越廣泛,已經(jīng)開始由簡單的室內(nèi)場景向室外場景發(fā)展。由于室外環(huán)境相對復(fù)雜多變,對于在室外環(huán)境下工作的移動(dòng)機(jī)器人,包括當(dāng)下十分熱門的無人駕駛汽車,優(yōu)良的環(huán)境感知能力和理解性能可以幫助其更好的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位,并順利完成預(yù)定目標(biāo),論文研究的室外移動(dòng)機(jī)器人的雷達(dá)-圖像跨模態(tài)檢索就屬于移動(dòng)機(jī)器人視覺感知系統(tǒng)的一部分,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)-圖像跨模態(tài)檢索對于移動(dòng)機(jī)器人下一步的環(huán)境感知、自身定位及導(dǎo)航具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前移動(dòng)機(jī)器人主要依靠激光雷達(dá)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息和攝像機(jī)采集的圖像信息來感知周圍環(huán)境。由于點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像的差異性,在極端天氣或夜晚的情況下,攝像機(jī)采集圖像會(huì)受到極大干擾;因此論文基于聚類典型相關(guān)分析和深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)率先提出一種面向室外移動(dòng)機(jī)器人的雷達(dá)-圖像跨模態(tài)檢索技術(shù),首先利用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)PointNetVLAD和AlexNet分別提取點(diǎn)云和圖像數(shù)據(jù)的特征向量,然后使用典型相關(guān)分析將兩種模態(tài)的特征向量映射到同一個(gè)子空間,再通過計(jì)算歐氏距離進(jìn)行檢索,進(jìn)而可以得出與點(diǎn)云最相似的圖像文件;試驗(yàn)表明聚類典型相關(guān)分析在論文中的檢索效果優(yōu)于典型相關(guān)分析。論文所提出的檢索算法在KITTI數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)云到圖像的跨模態(tài)檢索,并且由檢索結(jié)果和實(shí)際圖像的對比驗(yàn)證了聚類典型相關(guān)分析在室外移動(dòng)機(jī)器人雷達(dá)圖像檢索方面應(yīng)用的有效性。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP242;TN957.52
【部分圖文】：

可以更加準(zhǔn)確的完成預(yù)定目標(biāo)。而且目前視覺域還無相關(guān)成熟技術(shù)。外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢駕駛汽車的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、美等發(fā)達(dá)國家從上世紀(jì) 70 年代起，就有一些科學(xué)家主研發(fā)。美國作為科技大國，至今仍走在無人駕駛汽車研，DAPRA(the DefenseAdvancedResearch ProjectsAgenc計(jì)劃局)就率先開始在無人駕駛車方面發(fā)起了 ALV 計(jì)劃e，自主地面車輛)[12]，如圖 1-1 所示，這是一輛 8 輪車，時(shí)的速度沿平坦道路自主行駛 0.96 千米。在這之后，一國的 CarnegieMellonUniversity、MassachusettsInstitute0 年左右開始進(jìn)入無人駕駛汽車方向的研究，但是由于在技術(shù)等的局限性和盲目設(shè)置過高的預(yù)定目標(biāo)，到 20 世紀(jì)

制的 NavLab-5 型無人駕駛汽車，完成了世界上最早驗(yàn)，盡管在當(dāng)時(shí)還只能做到簡單的方向控制，對于現(xiàn)駛汽車，但是此次無人駕駛的試驗(yàn)開始讓世界各國科要性以及對未來世界發(fā)展的可觀性及重要影響。先進(jìn)入無人駕駛技術(shù)方向研究的是美國的 Google 公Google 內(nèi)部自動(dòng)駕駛汽車研究項(xiàng)目組被重新創(chuàng)建，人駕駛汽車研發(fā)公司[14]，Waymo 在正式面世之后就獲上路”、“第一家公開道路路試”等各種關(guān)于無人駕駛發(fā)成功的無人駕駛汽車“Firefly 螢火蟲”，如圖 1-2 所盤和腳踏板，并完成了全球首次無人駕駛之旅，在真人自動(dòng)駕駛(無人駕駛可分為 5 個(gè)階段：L0，無自動(dòng)分自動(dòng)化；L3，有條件自動(dòng)化；L4，完全自動(dòng)化，無門的輔助駕駛汽車研發(fā)車企，也在大力推進(jìn)無人駕駛Uber 等也已經(jīng)開始將業(yè)務(wù)范圍向無人駕駛汽車傾斜也在自動(dòng)駕駛上加大了研發(fā)投入。

由我國自主研制的無人車紅旗 HQ3 在 2011 年 7 月 1沙到武漢兩個(gè)城市之間 286 公里路程的行駛實(shí)驗(yàn)，在當(dāng)時(shí)創(chuàng)產(chǎn)權(quán)的無人駕駛車在復(fù)雜行駛狀況下無人駕駛汽車的新紀(jì)錄人駕駛車在環(huán)境識(shí)別、智能行為決策和實(shí)時(shí)控制等方面實(shí)現(xiàn)圖 1-3 為清華大學(xué)獲得的國內(nèi)高校首例無人駕駛汽車路測牌

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