移動(dòng)機(jī)器人準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化環(huán)境中三維場(chǎng)景重構(gòu)的開題報(bào)告

移動(dòng)機(jī)器人準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化環(huán)境中三維場(chǎng)景重構(gòu)的開題報(bào)告一、研究背景移動(dòng)機(jī)器人在各種應(yīng)用環(huán)境下都顯示出極高的靈活性和效率，但是在許多復(fù)雜的環(huán)境中，例如室內(nèi)環(huán)境或者未經(jīng)準(zhǔn)確建模的室外環(huán)境，移動(dòng)機(jī)器人需要?jiǎng)討B(tài)適應(yīng)不斷變化的環(huán)境來(lái)完成任務(wù)。這就需要給移動(dòng)機(jī)器人提供真實(shí)、準(zhǔn)確的環(huán)境場(chǎng)景，以便機(jī)器人進(jìn)行高效的導(dǎo)航和操作。因此，三維場(chǎng)景重構(gòu)技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。目前，在三維場(chǎng)景重構(gòu)的研究中，主要關(guān)注的是靜態(tài)環(huán)境下的模型重構(gòu)，但對(duì)于動(dòng)態(tài)環(huán)境下場(chǎng)景重構(gòu)，研究相對(duì)較少。因此，本研究旨在對(duì)移動(dòng)機(jī)器人在準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化環(huán)境中進(jìn)行三維場(chǎng)景重構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行研究。本研究的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于相機(jī)和激光傳感器的三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)，以便在實(shí)時(shí)環(huán)境中為移動(dòng)機(jī)器人提供準(zhǔn)確的場(chǎng)景信息。二、研究?jī)?nèi)容和方案本研究的主要工作是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于相機(jī)和激光傳感器的三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)，可以在移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)時(shí)操作中提供準(zhǔn)確的場(chǎng)景信息。（1）相機(jī)捕捉技術(shù)本研究將使用一臺(tái)RGB-D相機(jī)來(lái)獲取準(zhǔn)確的場(chǎng)景深度信息。這將與紋理信息相結(jié)合，以便更精確地重建環(huán)境場(chǎng)景。（2）激光掃描技術(shù)本研究還將使用一個(gè)激光掃描儀來(lái)獲取場(chǎng)景的深度信息。這將與相機(jī)捕捉的信息相結(jié)合，以便生成更精確的三維場(chǎng)景模型。（3）三維場(chǎng)景重建算法在獲取場(chǎng)景信息之后，本研究將使用一種三維場(chǎng)景重建算法來(lái)生成場(chǎng)景模型。這個(gè)算法將考慮場(chǎng)景模型中的各種不確定性，并嘗試最大程度地提高場(chǎng)景模型的準(zhǔn)確性和魯棒性。（4）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)評(píng)估為了驗(yàn)證所提出的三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)的可行性和效果，本研究將實(shí)施一系列實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)將在真實(shí)環(huán)境中展開，以檢驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、魯棒性和效率。三、預(yù)期成果本研究旨在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于相機(jī)和激光傳感器的三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在實(shí)時(shí)環(huán)境中為移動(dòng)機(jī)器人提供準(zhǔn)確的場(chǎng)景信息。預(yù)計(jì)的研究成果包括：（1）三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)（2）基于相機(jī)和激光傳感器的準(zhǔn)確場(chǎng)景深度信息獲取技術(shù)（3）基于三維場(chǎng)景重建算法的高效、準(zhǔn)確、魯棒性強(qiáng)的場(chǎng)景重建技術(shù)（4）在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行的多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果四、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃于2022年1月開始，為期兩年。具體實(shí)施計(jì)劃如下：（1）第一年1.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于相機(jī)和激光傳感器的三維場(chǎng)景重構(gòu)系統(tǒng)；2.實(shí)施一系列初步實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的基本性能；3.針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，并持續(xù)完善項(xiàng)目進(jìn)展報(bào)告。（2）第二年1.深化并擴(kuò)展系