消毒机器人目标识别定位与包围盒优化

作者:叶雅欣; 王佳盛; 吴烽云; 陈思宇; 艾璞晔; 邹湘军*; 李兰云
来源:激光与光电子学进展, 2022, 59(04): 346-354.

摘要

为实现公共场所定点消毒目标的识别与定位,确定消毒范围,首先采用深度相机获取公共场所的彩色图像和三维点云;其次训练Mask R-CNN深度网络,进行消毒目标的分类、检测与实例分割,进而获取目标点云;然后通过采样一致性初始配准(SAC-IA)和迭代最近邻点(ICP)精配准方法实现不同视角点云的拼接,获取完整的消毒目标点云;最后基于主成分分析(PCA)优化点云的包围盒。实验结果表明,基于Mask R-CNN目标检测的各类别平均精度(mAP)达到0.968,实例分割的平均交并比(IoU)达到0.879,目标包围盒的表面积和体积优化率分别达到了29.2%和28.8%。本研究能有效识别与定位消毒目标,为不同消毒目标采用不同消毒方式提供分类依据,同时能有效减小消毒范围,提高消毒作业效率。