用于机器人示教编程中自然用户界面的快速轨迹简化算法
计算机视觉与模式识别
2016-08-29 v1
摘要
轨迹简化是机器人示教编程、CAD/CAM、计算机视觉以及基于GPS的应用（如交通分析）等领域遇到的问题。该问题旨在减少给定轨迹中的点数，同时保留携带重要信息的相关点。其好处包括存储降低、计算开销减少，并使数据更易管理。常用技术将最小化问题公式化求解，在某种误差度量下迭代寻找解，导致算法以超线性时间工作。我们提出一种称为FastSTray的算法，通过开环启发式方法在线性时间内选择轨迹中的相关点。尽管当前大多数轨迹简化算法针对GPS轨迹，我们的方法专注于使用动作捕捉系统记录的机器人示教编程的平滑轨迹。提出了算法的两种变体：1. 旨在保留形状和时间信息；2. 仅保留形状信息。利用简化轨迹中的点，我们使用三次样条在这些点间插值并重建原始轨迹。所提算法在手部跟踪系统记录的轨迹上进行了测试，能够消除原始轨迹中约90%的点，同时保持0.78-2cm的误差，相对于轨迹包围盒的相对误差为1%-2.4%。
引用
@article{arxiv.1608.07338,
title = {Fast Trajectory Simplification Algorithm for Natural User Interfaces in Robot Programming by Demonstration},
author = {Daniel L. Marino and Milos Manic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07338},
year = {2016}
}