基于rgb-d数据的物品识别与定位

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1、硕士学位论文基于RGB-D数据的物品识别与定位研究生姓名：胡修祥导师姓名：张良教授2016年4月23日分类号：TP242.6密级：公开UDC：621.39学号：1304049中国民航大学硕士学位论文基于RGB-D数据的物品识别与定位研究生姓名：胡修祥导师姓名：张良教授申请学位级别：工程硕士专业学位学科专业名称：电子与通信工程所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月23日2016年4月23日ObjectRecognitionandLocalizationBasedonRGB-DDataADissertationSubmittedtoCivilAviationUniver

2、sityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYHUXIUXIANGSupervisedbyProf.ZHANGLiangCollegeofElectronicInformationAndAutomationCivilAviationUniversityofChinaApril2016基于RGB-D数据的物品识别与定位本文得到了以下项目资助：国家自然基金民航联合研究基金（61179045）摘要近年来，随着智能化进程加快，服务机器人技术得到了飞速发展。物品识别与定位技术作为智能服务机器人必备功能，正逐渐成为研究热点。精准的物品识别和定位

3、能力是机器人执行指定任务的先决条件，在日常生活中有着广泛的应用，如倒水、做饭、拖地等等。传统的物品识别与定位方法多是基于二维RGB图像，根据物品在颜色图像中呈现的诸多特征来进行识别和定位。虽然这些方法取得了不错的效果，但是由于物品的天然特性是三维，无论是形状识别还是6自由度位姿估计都需要充足的空间信息。所以，本文将二维RGB图像数据和三维点云数据相结合，提出了基于RGB-D数据的物品识别与定位方法。文中首先介绍了物品模型数据库的建立过程，通过使用KinectV2传感器分别采集物品的二维和三维数据来构建数据库。然后，在二维RGB图像数据下提取SURF特征，对场景中的物品进行初识别。之后，

4、将初识别的结果映射到三维点云数据下，并使用最小割方法将物品点云从场景中分割出来。最后使用VFH描述子进行物品的精确识别和6自由度位姿估计。此外，为了得到更精确的定位，又提出结合点云配准的6自由度位姿估计方法。实验表明，本方法有效可行。关键词：物品识别与定位，SURF特征，VFH描述子，点云配准IAbstractInrecentyears,withtheacceleratingprocessofintelligence,theservicerobotichasgotrapiddevelopment.Asthenecessaryfunction,objectrecognitionandlo

5、calizationforintelligentservicerobothasbecomeresearchfocus.Thecapabilitiesofaccurateobjectrecognitionandlocalizationisapreconditionforarobottoperformspecifiedtasks,whichhasextensivelyappliedindailylife,suchaspouringwater,cooking,moppingthefloorandsoon.Mostoftraditionalobjectrecognitionandlocaliz

6、ationmethodsarebasedoncolorimage,andtheobjectisrecognizedandlocatedbythemeansofextractingsomerelatedfeaturesfromcolorimages.Althoughthesemethodshaveachievedgoodresults,boththeshaperecognitionandtheposeestimationofthe6-DOFneedplentyofspaceinformationbecausethenaturalcharacteristicsoftheobjectisat

7、hree-dimensional,Therefore,inthisthesis,thetwo-dimensionalRGBimagedataincombinationwith3Dpointclouddata,themethodofobjectrecognitionandlocationbasedonRGB-Ddataisproposed.Inthisthesis,theprocessofestablishingobjectsmodeldatab