[發明專利]一種基于知識庫推理的通用視點規劃方法

在審

• 申請號: 202011170971.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN114429234A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 朱楓;孔研自;孫海波;郝穎明;付雙飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20;G06F17/15
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種基于知識庫推理的通用視點規劃方法，其特征在于，包括：視覺任務與先驗信息的描述方法，各狀態的實時更新方法與未知區域的預測方法，以及基于形式化描述的通用視點規劃方法，其中：

視覺任務與先驗信息的描述方法：對視覺任務的任務狀態，被測物體的候選狀態空間、感知狀態與先驗信息進行形式化表達，將不同視覺任務通過統一的形式化表達，作為視點規劃方法的輸入；

各狀態的實時更新方法與未知特征的預測方法：指導實際探測過程中被測物體的候選狀態與感知狀態的實時更新：根據視覺傳感器獲取的被測物體的點云和圖像在內的感知數據，對被測物體所在的體素模型空間進行實時更新，隨著被測物體的候選狀態以及感知狀態的遷移，視覺任務逐步趨近于其目標狀態，當目標狀態未到達時，根據被測物體的當前感知狀態，結合其先驗信息庫，對模型空間的未知區域做出預測；

基于形式化描述的通用視點規劃方法：預測視覺傳感器的下一最佳視點：首先使用條件熵來度量各個特征的區分性，用以表述視點特征體素增益的對應權重；然后使用加權信息增益的視點評價方法計算候選視點的評價函數值，選出評價函數值最大的視點作為下一最佳視點。

2.根據權利要求1所述的一種基于知識庫推理的通用視點規劃方法，其特征在于，所述被測物體感知狀態perc_s_t的描述方法為：

perc_s_t:(f_t1,f_t2..f_tn...f_tN)

f_tn為t時刻特征n的感知狀態，f_n是定義被測物體的第n個特征，視覺任務中共包含N個待探測特征。

3.根據權利要求1所述的一種基于知識庫推理的通用視點規劃方法，其特征在于，所述被測物體的候選狀態空間candi_s為各特征狀態的可能組合，其描述方法為：

candi_s:{O₁,...O_j,...O_J}

其中，O_j指被測物體的第j種可能所屬類型的各特征狀態，描述方法如下式：

O_j:(f_j1,f_j2,...f_jn...f_jN)

其中，f_jn表示被測物體j中特征n的對應特征狀態，若特征存在，則置1，否則置為0，特征狀態空間包括-1，0，2，1，其中，-1表示特征的初始狀態，尚未探測到特征的相關信息；0表示特征不存在；1表示特征存在且已被探測；2表示特征存在但尚未被探測。

4.根據權利要求1所述的一種基于知識庫推理的通用視點規劃方法，其特征在于，所述任務狀態task_s_t的描述方法為(cfd_t,mapIg_t)，cfd_t表示t時刻目標的置信度，計算公式如下：

cfd_t＝1/J

其中，J指候選狀態空間中的候選狀態個數，mapIg_t表示t時刻體素模型空間的信息熵狀態，計算公式如下：

其中，p_i表示體素i的占據概率。