《机器人感知技术》李新德 朱博 谈英姿 | PDF下载|ePub下载

前言

第1章引言1

1��1机器人感知技术概述1

1��1��1度量层环境感知技术3

1��1��2拓扑层环境感知技术5

1��1��3语义层环境感知技术6

1��1��4复合环境感知技术8

1��2机器人与环境的交互机制概述9

参考文献10

第2章数学基础15

2��1线性代数15

2��1��1向量15

2��1��2标量15

2��1��3矩阵16

2��1��4张量16

2��1��5矩阵的运算和操作16

2��1��6向量的线性相关与独立17

2��1��7矩阵的秩17

2��1��8单位矩阵或恒等运算符18

2��1��9矩阵的行列式18

2��1��10逆矩阵18

2��1��11向量的范数(模)19

2��1��12伪逆矩阵20

2��1��13以特定向量为方向的单位
向量20

2��1��14一个向量在另一个向量方向
上的投影20

2��1��15特征向量和特征值20

2��1��16矩阵的特征方程20

2��2导数、偏导数与链式法则21

2��2��1微分21

2��2��2函数的梯度21

2��2��3连续偏导数22

2��2��4链式法则22

2��2��5反向传播算法22

2��3梯度下降法及其变式23

2��3��1梯度下降法23

2��3��2梯度下降法的变式23

2��4二维空间位姿描述25

2��5三维空间位姿描述27

2��5��1正交旋转矩阵28

2��5��2三角度表示法29

2��5��3奇异点29

2��5��4单位四元数29

2��5��5平移与旋转组合30

2��6张量31

2��7概率基础32

2��7��1随机实验和样本空间32

2��7��2并集、交集和条件概率32

2��7��3事件联合概率32

2��7��4事件的互斥32

2��7��5事件的独立33

2��7��6条件独立33

2��7��7贝叶斯公式33

2��7��8概率质量函数33

2��7��9概率密度函数34

2��7��10随机变量的数学期望34

2��7��11随机变量的方差34

2��7��12偏度和峰度34

2��7��13协方差35

2��7��14相关性系数36

2��7��15一些常见的概率分布36

2��7��16似然函数37

2��7��17*大似然估计38

2��7��18中心极限定理38

2��8习题39

参考文献39

第3章环境信息采集与度量层
数据处理40
3��1基于超声波的环境信息40

3��1��1超声波传感器工作原理与
关键指标40

3��1��2超声波传感器测量数据
特性42

3��1��3基于超声波传感器的地图
创建43

3��2基于激光雷达的环境信息47

3��2��1激光雷达工作原理47

3��2��2基于激光雷达的地图创建51

3��3基于视觉的环境信息53

3��3��1图像的数据表达53

3��3��2针孔相机模型与立体视觉54

3��3��3深度传感器及颜色深度传
感器58

3��3��4视觉SLAM59

3��4常见触觉传感器67

3��4��1力传感器及其数据处理67

3��4��2接触觉传感器及其数据
处理67

3��4��3压觉传感器及其数据处理68

3��4��4滑觉传感器及其数据处理69

3��5其他传感器70

3��5��1听觉传感器及其数据处理70

3��5��2味觉传感器及其数据处理71

3��5��3嗅觉传感器及其数据处理71

3��5��4接近觉传感器及其数据处理71

3��6习题72

参考文献72

第4章静态目标检测与识别74

4��1基于二维信息的物体检测与识别74

4��1��1基于度量数据的障碍物
检测74

4��1��2基于深度神经网络的物体
检测76

4��1��3基于传统特征的物体分类
识别90

4��1��4基于CNN的物体识别94

4��2基于三维信息的物体检测与识别97

4��2��1可行区域检测97

4��2��2目标物体检测与识别104

4��3基于触觉信息的物体感知技术109

4��3��1滑移检测109

4��3��2物体触觉识别114

4��4习题117

参考文献117

第5章动态目标检测与识别119

5��1动态障碍物的检测119

5��2人脸检测与识别120

5��2��1人脸检测120

5��2��2人脸跟踪126

5��3人体检测127

5��3��1图像预处理127

5��3��2梯度方向直方图特征128

5��3��3基于有监督学习的人体检测130

5��4人体运动检测与跟踪131

5��4��1人体运动检测131

5��4��2人体运动跟踪1