This paper describes a method of estimating the traversability of plant parts covering a path and navigating through them for mobile robots operating in plant-rich environments. Conventional mobile robots rely on scene recognition methods that consider only the geometric information of the environment. Those methods, therefore, cannot recognize paths as traversable when they are covered by flexible plants. In this paper, we present a novel framework of image-based scene recognition to realize navigation in such plant-rich environments. Our recognition model exploits a semantic segmentation branch for general object classification and a traversability estimation branch for estimating pixel-wise traversability. The semantic segmentation branch is trained using an unsupervised domain adaptation method and the traversability estimation branch is trained with label images generated from the robot's traversal experience during the data acquisition phase, coined traversability masks. The training procedure of the entire model is, therefore, free from manual annotation. In our experiment, we show that the proposed recognition framework is capable of distinguishing traversable plants more accurately than a conventional semantic segmentation with traversable plant and non-traversable plant classes, and an existing image-based traversability estimation method. We also conducted a real-world experiment and confirmed that the robot with the proposed recognition method successfully navigated in plant-rich environments.


翻译:本文描述一种估算在植物丰富环境中操作的移动机器人的植物部件的可穿行性的方法。 常规移动机器人依赖于仅考虑环境几何信息的现场识别方法。 因此,这些方法无法在灵活工厂覆盖的情况下确认路径是可穿行的。 在本文中,我们提出了一个基于图像的场面识别新框架,以便在这种植物丰富环境中实现导航。 我们的识别模型利用了一个用于一般物体分类的语义分割分支和一个可穿行性估计分支来估计像素明智的可穿行性。 语义分解分支的训练使用一种不受监督的域适应方法,而可穿行性估计分支则在数据采集阶段用机器人的穿行性经验生成的标签图象进行培训。 创建了可穿行性面具。 因此,整个模型的培训程序不受手动注解。 我们的实验表明, 拟议的识别框架能够比常规的可穿行性分解分解系统更准确地区分可穿性植物和可穿行性估算的可穿行性分支。 在可移动的植物和不易行性实验室中,还用一种现有的实验方法成功地识别和可移动的实验室环境来进行。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
274+阅读 · 2020年11月26日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
14+阅读 · 2018年9月19日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
274+阅读 · 2020年11月26日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员