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基于粒子的方法的动态环境中的实例感知语义占用映射

机器人学 2025-01-06 v2

摘要

使用实例感知的语义和几何信息表示 3D 环境对于动态环境中的交互感知机器人至关重要。然而,由于传感器噪声、实例分割和跟踪错误以及对象的动态运动,创建此类表示面临挑战。本文引入了一种新颖的基于粒子的方法的实例感知语义占用地图,以解决这些挑战。使用增强的实例状态的粒子用于估算对象的概率假设密度(PHD),并隐式地建模环境。利用状态增强的顺序蒙特卡罗 PHD (S2^2MC-PHD) 滤波器,这些粒子被更新,以联合估算占用状态、语义和实例 ID,从而减轻噪声的影响。此外,采用记忆模块以增强地图对以前观察到的对象的响应性。在 Virtual KITTI 2 数据集上的实验结果表明,所提出的方法在不同噪声条件下多项指标上均优于最先进的方法。后续使用真实数据进行的测试进一步验证了所提出方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.11975,
  title  = {Particle-based Instance-aware Semantic Occupancy Mapping in Dynamic Environments},
  author = {Gang Chen and Zhaoying Wang and Wei Dong and Javier Alonso-Mora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11975},
  year   = {2025}
}