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主動目標(biāo)幾何建模研究方法綜述

作者:孔研自; 朱楓; 郝穎明; 吳清瀟; 魯榮榮 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所; 沈陽110016; 中國科學(xué)院機(jī)器人與智能制造創(chuàng)新研究院; 沈陽110016; 中國科學(xué)院大學(xué); 北京100049; 中國科學(xué)院光電信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 沈陽110016; 遼寧省圖像理解與視覺計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 沈陽110016

摘要:目的目標(biāo)建模是機(jī)器視覺領(lǐng)域的主要研究方向之一,主動目標(biāo)建模是在保證建模完整度的情況下,通過有計(jì)劃地調(diào)節(jié)相機(jī)的位姿參數(shù),以更少的視點(diǎn)和更短的運(yùn)動路徑實(shí)現(xiàn)目標(biāo)建模的智能感知方法。為了反映主動目標(biāo)建模的研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展,梳理分析了2004年以來的相關(guān)文獻(xiàn),對國內(nèi)外研究方法做出概括性總結(jié)。方法以重構(gòu)模型類型和規(guī)劃視點(diǎn)所用信息作為劃分依據(jù),將無模型的主動目標(biāo)建模方法分為基于表面的主動目標(biāo)建模方法、基于搜索的目標(biāo)建模方法和兩者相結(jié)合的方法3大類,重點(diǎn)對前兩類方法進(jìn)行綜述,首先解釋了每類方法的基本思想,總結(jié)每類方法涉及的問題,然后對相關(guān)問題的主要研究方法進(jìn)行歸納和分析,最后將各個(gè)問題的解決方法進(jìn)行合理的搭配組合,形成不同的主動目標(biāo)建模方法,并對各類方法的優(yōu)勢和局限性進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)果各類主動目標(biāo)建模算法在適用場景范圍、計(jì)算復(fù)雜度等方面存在差異,但相對于傳統(tǒng)的被動目標(biāo)建模方法,當(dāng)前的主動目標(biāo)建模算法已經(jīng)能夠極大程度地提高建模任務(wù)的質(zhì)量和降低建模所需代價(jià)。結(jié)論基于表面的主動目標(biāo)建模方法思想相對簡單,但僅適用于表面簡單的目標(biāo)建模。基于搜索的目標(biāo)建模方法能夠量化地評價(jià)每一個(gè)候選視點(diǎn),適用廣泛且涉及的問題相對于基于表面的方法有更大的解決空間,有更多的研究成果產(chǎn)生。將二者涉及問題的不同研究方法相搭配,可以構(gòu)成不同的主動目標(biāo)建模方法子類。

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