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基于 WNN-CNN 混合方法的视觉全局定位

机器人学 2018-05-16 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

当前,自动驾驶汽车极大依赖全球定位系统(GPS)基础设施,尽管对无 GPS 环境的替代方法需求日益增长。其中之一是所谓地点识别,即将地点图像与其对应位置相关联。我们此前提出基于无权神经网络(WNN)的系统,将此问题作为分类任务处理。这仅涵盖全局定位的一部分,对无人驾驶汽车而言不够精确。相较于仅识别过往地点并输出其位姿,期望全局定位系统能估计当前地点图像的位姿。本文提出如下解决问题的方法。首先,给定实时图像,地点识别系统返回最相似图像及其位姿。然后,给定实时与回溯图像,视觉定位系统输出由这些图像表示的相对相机位姿。为估计回溯与当前图像间的相对相机位姿,以两图像为输入、相对位姿向量为输出训练卷积神经网络(CNN)。这些系统共同利用拓扑与度量信息近似当前车辆位姿,解决全局定位问题。完整方法与实时动态 GPS 系统及同步定位与建图(SLAM)系统进行比较。实验结果表明,所提方法在 90% 的时间内正确定位车辆,平均误差 1.20m,而 SLAM 系统为 1.12m、GPS 为 0.37m,GPS 在 89% 的时间内正确定位。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.03183,
  title  = {Visual Global Localization with a Hybrid WNN-CNN Approach},
  author = {Avelino Forechi and Thiago Oliveira-Santos and Claudine Badue and Alberto F. De Souza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03183},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted by IEEE 2018 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)