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Estimação da pose de objectos em imagens RGB-D utilizando aprendizagem automática

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Summary:Este trabalho foi desenvoolvido no contexto de uma dissertação de mestrado do ramo de Automação e tem como objectivo explorar métodos baseados em "machine learning", capazes de estimar poses para objectos e implementar um método com a capacidade de gerar estimativas acerca de objectos variados, presentes num ambiente de trabalho monitorizado por um camera RGB-D (Kinect). O método de [Kehl et al., 2016] explora redes neuronais simples e convolucionais, com arquitecturas de "Auto-Encoder", para codificar amostras de imagens RGB-D em vectores de características e, de seguida, descodificá-los de volta nas amostras iniciais. Tirando partido destas redes "Auto-Encoders" em conjunto com imagens RGB-D de modelos sintéticos de objectos, onde é conhecido o seu "ground-truth", é gerado um registo de amostras codificadas, sob forma de vectores de características, associadas a transformações de corpo rígido. Uma imagem RGB-D do ambiente onde se encontram os objectos é segmentada em múltiplas amostras que são de seguida codificadas, utilizando as mesmas redes e comparadas ao registo criado, de forma a gerar votos acerca dos objectos presentes na imagem. Nesta dissertação tanto foi implementado o método de [Kehl et al., 2016] descrito como uma variante do mesmo, onde a etapa de comparação com o registo foi substituído por uma rede neuronal (Preditor), capaz de gerar votos de possíveis poses de objectos na imagem. Esta rede neuronal foi treinada tirando partido da informação existente nos registos criados.
Main Authors:Marques, Alexandre Azevedo
Subject:aprendizagem automática Rede Neuronal Objectos Pose Estimativa machine learning Neural Network Object Pose Estimation
Year:2018
Country:Portugal
Document type:master thesis
Access type:open access
Associated institution:Universidade de Coimbra
Language:Portuguese
Origin:Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Description
Summary:Este trabalho foi desenvoolvido no contexto de uma dissertação de mestrado do ramo de Automação e tem como objectivo explorar métodos baseados em "machine learning", capazes de estimar poses para objectos e implementar um método com a capacidade de gerar estimativas acerca de objectos variados, presentes num ambiente de trabalho monitorizado por um camera RGB-D (Kinect). O método de [Kehl et al., 2016] explora redes neuronais simples e convolucionais, com arquitecturas de "Auto-Encoder", para codificar amostras de imagens RGB-D em vectores de características e, de seguida, descodificá-los de volta nas amostras iniciais. Tirando partido destas redes "Auto-Encoders" em conjunto com imagens RGB-D de modelos sintéticos de objectos, onde é conhecido o seu "ground-truth", é gerado um registo de amostras codificadas, sob forma de vectores de características, associadas a transformações de corpo rígido. Uma imagem RGB-D do ambiente onde se encontram os objectos é segmentada em múltiplas amostras que são de seguida codificadas, utilizando as mesmas redes e comparadas ao registo criado, de forma a gerar votos acerca dos objectos presentes na imagem. Nesta dissertação tanto foi implementado o método de [Kehl et al., 2016] descrito como uma variante do mesmo, onde a etapa de comparação com o registo foi substituído por uma rede neuronal (Preditor), capaz de gerar votos de possíveis poses de objectos na imagem. Esta rede neuronal foi treinada tirando partido da informação existente nos registos criados.