[發(fā)明專利]一種多尺度點云分類方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210038066.4
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114419372A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張登銀;龔銳;曹瑩瑩;楊辰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/80;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種多尺度點云分類方法，其特征在于，包括：

獲取3D無序點云數(shù)據(jù)；

使用預(yù)先訓(xùn)練的并行分類網(wǎng)絡(luò)對獲取到的點云數(shù)據(jù)進行特征提取和分類，得到輸出結(jié)果；其中，所述并行分類網(wǎng)絡(luò)包括多個結(jié)構(gòu)相同的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)；

使用預(yù)先訓(xùn)練的深度Q網(wǎng)絡(luò)對并行網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果進行融合，得到點云分類的最終結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)有5個，每個基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)依次包括特征對齊層、特征提取層與全連接層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，根據(jù)輸入所述基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)點云的特征維度不同，區(qū)分各基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，同一基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中不同層輸出特征的維度相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，所述得到輸出結(jié)果，包括：

將n×3的點云數(shù)據(jù)通過特征對齊層來對點云進行特征對齊；

對齊后的n×3點云數(shù)據(jù)通過特征提取層經(jīng)過三次卷積操作后，輸出維度為n×128、n×256、n×512、n×1024、n×2048的特征；

通過最大池化操作后，在第二個維度求最大值輸出維度為1×128、1×256、1×512、1×1024、1×2048的全局特征；

通過由線性層組成的全連接層進行處理，得到大小為N×k的k個分類的得分，N為批次大小，作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，所述特征提取層采用特征金字塔網(wǎng)絡(luò)進行特征提取，包括：

按從低維到高維的順序依次提取特征，對提取的特征從低維到高維依次進行兩倍上采樣并相加，輸出對應(yīng)特征維度的特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，采用損失函數(shù)對構(gòu)成并行網(wǎng)絡(luò)的各基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，所述損失函數(shù)通過下式表示：

式(1)中，xⁱ表示樣本，m表示訓(xùn)練樣本數(shù)量，P_G(xⁱ；θ)表示由參數(shù)θ決定的每個樣本數(shù)據(jù)分布模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多尺度點云分類方法，其特征在于，所述深度Q網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練所采用的數(shù)據(jù)集為通過人工標注每個基礎(chǔ)模型所分類效果最佳的物品類別。

8.一種多尺度點云分類系統(tǒng)，其特征在于，包括：

獲取模塊：用于獲取3D無序點云數(shù)據(jù)；

特征提取模塊：用于使用預(yù)先訓(xùn)練的并行分類網(wǎng)絡(luò)對獲取到的點云數(shù)據(jù)進行特征提取和分類，得到輸出結(jié)果；其中，所述并行分類網(wǎng)絡(luò)由多個結(jié)構(gòu)相同的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；

特征融合模塊：用于使用預(yù)先訓(xùn)練的深度Q網(wǎng)絡(luò)對并行網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果進行融合，得到點云分類的最終結(jié)果。

9.一種計算設(shè)備，其特征在于，包括處理器及存儲介質(zhì)；

所述存儲介質(zhì)用于存儲指令；

所述處理器用于根據(jù)所述指令進行操作以執(zhí)行權(quán)利要求1～7任一項所述方法的步驟。

10.計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一項所述方法的步驟。