被动场景识别:关系拓扑选择与场景定义
1. 场景识别中的ISM与拓扑问题
在场景识别中,不同的场景模型表现出不同的识别效果。以一个例子来说,当参考对象为红色谷物盒的ISM(Indexed Scene Model)在某一配置下认为符合已学习的场景类别模型时,另一个ISM却有不同判断。后一个ISM建模了盘子和杯子之间的关系,只有当杯子在盘子右侧时,对象配置才满足该关系。由于在整个演示过程中只观察到了这种设置,所以当实际盘子的姿态与预期不符时,这个ISM会将盘子从返回的场景模型中排除。
这一例子表明,在一组对象中选择参考对象的问题,等同于选择要建模哪些可能的空间关系的问题。即使有确定哪些关系在建模场景时相关的标准,得到的拓扑结构也不一定是星形的。随着场景类别中对象数量的增加,星形拓扑在所有可能的拓扑结构中所占的比例极小。例如,当场景类别包含3个对象时,只有1/4的拓扑结构不能被ISM覆盖;而当有6个对象时,这一比例降至6/26704。
为了解决这个问题,我们将关系拓扑划分为星形子拓扑,每个子拓扑可以用一个单独的ISM表示。将这些ISM相互连接,就得到了整个关系拓扑的复合模型。这为一种由相互关联的ISM组成的新型树形场景类别表示奠定了基础。
2. 关系拓扑选择的概念概述
当有了所有的连通拓扑结构后,问题就变成了在给定场景类别的演示数据时,选择哪一个拓扑来学习场景分类器。忽略某些关系可能会导致识别错误,一种直接的解决方法是基于对象集合上所有可定义的空间关系构建分类器,这会得到一个对应于完全图的关系拓扑。
然而,使用完全拓扑作为场景类别模型的基础存在问题。随着场景类别中对象数量的增加,完全拓扑中的关系数量会急剧增加。例如,一个包
关系拓扑选择与场景识别
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