隨著社會老齡化加劇和人們生活水平提高,護(hù)理機(jī)器人得到廣泛關(guān)注。本課題在護(hù)理機(jī)器人基礎(chǔ)之上對其視覺模塊進(jìn)行了研究,為了讓護(hù)理機(jī)器人識別結(jié)果更加實(shí)時(shí),本文采用了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測算法。該方法伴隨人工智能的發(fā)展,目前是視覺檢測中主要的研究方向。本文針對傳統(tǒng)機(jī)器視覺目標(biāo)檢測算法的不足,結(jié)合區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)檢測算法特點(diǎn),提出改進(jìn)的更快區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Faster-RCNN）目標(biāo)檢測算法,降低了其訓(xùn)練和檢測時(shí)間,并將改進(jìn)算法應(yīng)用于護(hù)理機(jī)器人。由于目標(biāo)檢測算法Faster-RCNN大部分時(shí)間用于特征提取,本文首先要找到一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單,檢測時(shí)間少,但識別準(zhǔn)確率滿足要求的特征提取算法。首先對比特征提取算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)可移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（MobileNet）算法性能較為理想,在以76.8%準(zhǔn)確率的前提下將分類時(shí)間減少到119ms。然后分別將特征提取算法應(yīng)用于Faster-RCNN目標(biāo)檢測算法,并在訓(xùn)練過程中加入手動(dòng)標(biāo)記數(shù)據(jù)集,加強(qiáng)算法魯棒性,增加機(jī)器人應(yīng)用場景。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)MobileNet和Faster-RCNN組合達(dá)到了最優(yōu)效果,訓(xùn)練和檢測時(shí)間要優(yōu)于其他兩個(gè)對比算法。在檢測準(zhǔn)確率為85.... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ASIMO機(jī)器人

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1護(hù)理機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀護(hù)理機(jī)器人智能化后得到了廣大用戶的認(rèn)可，并被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。一些護(hù)理機(jī)器人能感知物理相關(guān)信息，如溫度、圖像、聲音等信號，信號處理后傳入到控制裝置，控制裝置發(fā)出指令后，執(zhí)行裝置做出反應(yīng)[7]。日本是機(jī)器人強(qiáng)國之一。1997年，日本本田公司對ASIMO雙足機(jī)器人進(jìn)行研究，包括行走和彎腰等復(fù)雜動(dòng)作。經(jīng)過二十年研究，本田公司將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到服務(wù)機(jī)器人，ASIMO機(jī)器人已經(jīng)得到了巨大的提升，不但能夠?qū)崿F(xiàn)肢體功能，還能識別周圍場景中的物體，為人類端茶送水，甚至完成握手等智能交互功能，如下圖1.1是ASIMO機(jī)器人。另外，2019年日本本田汽車制造公司聯(lián)合東京首選網(wǎng)絡(luò)公司共同研究出HSR服務(wù)機(jī)器人，如圖1.2。單臂機(jī)器人安裝在輪式底座上，頂部裝有傳感器，將用于東京夏季奧運(yùn)會，完成一些簡單任務(wù)，比如為觀眾拿飲料和食品。美國是另一個(gè)機(jī)器人成就具有代表性的國家。比較著名的就是最近被多個(gè)國家關(guān)注的機(jī)器人索菲亞,如圖1.3。該機(jī)器人是多學(xué)科的交叉，包括機(jī)器人技術(shù)和人工智能知識，此外還含有藝術(shù)的創(chuàng)造。該機(jī)器人擁有杰出的表現(xiàn)力，甚至還具有和人類互動(dòng)的能力，可以對人類面部表情的變化進(jìn)行模仿，還可以追蹤并識別樣貌，甚至可以與人類自然交談。索菲亞智能化程度很高，能記住很多東西，比如人的互動(dòng)和面部表情�？梢�，人工智能在機(jī)器人發(fā)展上取得了長足進(jìn)步。圖1.1ASIMO機(jī)器人圖1.2HSR護(hù)理機(jī)器人圖1.3索菲亞機(jī)器人Fig.1.1ASIMOrobotFig.1.2HSRservicerobotFig.1.3Sophiarobot隨著護(hù)理機(jī)器人市場在中國的比重逐年增加，國內(nèi)機(jī)器人公司對人工智能技術(shù)和服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究不斷增多，也取得了一定成果。目前，我國自主研發(fā)的護(hù)理機(jī)

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1護(hù)理機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀護(hù)理機(jī)器人智能化后得到了廣大用戶的認(rèn)可，并被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。一些護(hù)理機(jī)器人能感知物理相關(guān)信息，如溫度、圖像、聲音等信號，信號處理后傳入到控制裝置，控制裝置發(fā)出指令后，執(zhí)行裝置做出反應(yīng)[7]。日本是機(jī)器人強(qiáng)國之一。1997年，日本本田公司對ASIMO雙足機(jī)器人進(jìn)行研究，包括行走和彎腰等復(fù)雜動(dòng)作。經(jīng)過二十年研究，本田公司將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到服務(wù)機(jī)器人，ASIMO機(jī)器人已經(jīng)得到了巨大的提升，不但能夠?qū)崿F(xiàn)肢體功能，還能識別周圍場景中的物體，為人類端茶送水，甚至完成握手等智能交互功能，如下圖1.1是ASIMO機(jī)器人。另外，2019年日本本田汽車制造公司聯(lián)合東京首選網(wǎng)絡(luò)公司共同研究出HSR服務(wù)機(jī)器人，如圖1.2。單臂機(jī)器人安裝在輪式底座上，頂部裝有傳感器，將用于東京夏季奧運(yùn)會，完成一些簡單任務(wù)，比如為觀眾拿飲料和食品。美國是另一個(gè)機(jī)器人成就具有代表性的國家。比較著名的就是最近被多個(gè)國家關(guān)注的機(jī)器人索菲亞,如圖1.3。該機(jī)器人是多學(xué)科的交叉，包括機(jī)器人技術(shù)和人工智能知識，此外還含有藝術(shù)的創(chuàng)造。該機(jī)器人擁有杰出的表現(xiàn)力，甚至還具有和人類互動(dòng)的能力，可以對人類面部表情的變化進(jìn)行模仿，還可以追蹤并識別樣貌，甚至可以與人類自然交談。索菲亞智能化程度很高，能記住很多東西，比如人的互動(dòng)和面部表情。可見，人工智能在機(jī)器人發(fā)展上取得了長足進(jìn)步。圖1.1ASIMO機(jī)器人圖1.2HSR護(hù)理機(jī)器人圖1.3索菲亞機(jī)器人Fig.1.1ASIMOrobotFig.1.2HSRservicerobotFig.1.3Sophiarobot隨著護(hù)理機(jī)器人市場在中國的比重逐年增加，國內(nèi)機(jī)器人公司對人工智能技術(shù)和服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究不斷增多，也取得了一定成果。目前，我國自主研發(fā)的護(hù)理機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]智能車中基于單目視覺的前車檢測和跟蹤[J]. 皮燕妮,史忠科,黃金.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2005(01)

博士論文
[1]大規(guī)模復(fù)雜場景下室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航的研究[D]. 陳贏峰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的對地目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D]. 李小寧.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2019
[2]基于可見光和紅外熱像儀的雙目視覺目標(biāo)檢測與定位[D]. 馬永軍.大連海事大學(xué) 2018
[3]三維場景實(shí)時(shí)重建技術(shù)在遙操作機(jī)器人上的實(shí)現(xiàn)[D]. 梁峰.西南科技大學(xué) 2015



本文編號：2966192