3、主动场景识别技术：原理、方法与应用

主动场景识别技术：原理、方法与应用

1. 引言

在场景建模与识别领域，构建能够表示尽可能多不同关系拓扑的模型至关重要。我们所定义的场景模型，将场景的参考与元素相关联，且元素不仅可以代表对象，还能表示其他场景，即子场景。通过递归定义的场景类别模型，能够返回整个场景模型层次结构作为识别结果，进而为任何连接的关系拓扑生成场景分类器。

1.1 动机

1.1.1 主动场景识别的概念

主动场景识别（Active Scene Recognition，ASR）是指移动机器人通过交替进行场景识别和三维对象搜索来探索环境。在这个过程中，场景类别模型的可重用性十分关键，因为人类演示者进行演示通常需要付出大量精力。为了解决这个问题，引入了局部场景的概念，即对广阔全局场景的部分进行独立建模。

1.1.2 基于绝对姿态和空间关系的场景识别与对象搜索

• 场景识别 ：
  • 基于绝对姿态 ：当使用绝对对象姿态进行场景识别时，只有对象配置出现在演示发生的位置时，识别才能成功。例如，在图中左边的情况，当对象姿态与演示不同时，ASR 失败，用红色叉表示。
  • 基于空间关系 ：若场景类别模型依赖空间关系，场景的识别将独立于相关对象的绝对姿态。如图右边所示，无论对象配置出现在何处，ASR 都能成功。
• 对象搜索 ：
  • 基于绝对姿态