基于关键点距离表征网络的物体位姿估计方法

作者：夏梦; 杜**; 林嘉睿; 孙岩标^*; 邾继贵

来源：激光与光电子学进展, 2023, 60(16): 314-322.

• 机器视觉
• 六自由度位姿估计
• 深度学习
• 关键点距离表征网络
• 特征提取

提出一种新型的关键点距离表征学习网络，该网络利用位姿变换过程的几何不变性信息，在网络中引入距离量的估计，进而推导出稳健关键点，以此来提升基于深度学习的六自由度物体位姿估计方法的精度。所提方法包含两个阶段。首先，设计了关键点距离表征网络，通过一种骨干网络模块和特征融合结构实现RGB-D图像特征提取，并结合多层感知机预测物体逐点相对于关键点的距离量、语义和置信度。其次，根据可视点投票法及四点距离定位法，利用网络输出的多维信息推理计算关键点坐标，并最终通过最小二乘拟合算法得到物体位姿。为了证明所提方法的有效性，在公开数据集LineMOD和YCB-Video上进行了测试，实验结果表明，所提方法相比于原PSPNet框架中的ResNet参数量减少一半且精度有所提升，在两个数据集上精度分别提升了1.1个百分点和5.8个百分点。

• 出版日期2023
• 单位天津大学; 精密测试技术及仪器国家重点实验室