計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)助理教授William Beksi正在研究如何有效處理從低成本傳感器捕獲的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)-機(jī)器人可以用來(lái)在復(fù)雜場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)智能任務(wù)的信息。Beksi的工作獲得了科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)兩年期$ 175,000的資助。

三維點(diǎn)云是空間中的點(diǎn)集，有時(shí)帶有顏色信息，可以從便宜的3D傳感器獲得這些點(diǎn)集。但是，這些傳感器生成的數(shù)據(jù)可能會(huì)受到異常的影響，例如噪聲的存在和點(diǎn)密度的變化。這些問(wèn)題限制了使用3D點(diǎn)云進(jìn)行操縱，導(dǎo)航以及對(duì)象檢測(cè)和分類的機(jī)器人感知應(yīng)用程序的可靠性，效率和可伸縮性。

Beksi說(shuō)：“隨著3D傳感器技術(shù)在機(jī)器人技術(shù)中變得越來(lái)越普遍，以創(chuàng)新和有意義的方式處理和利用這些數(shù)據(jù)的現(xiàn)代方法一直沒(méi)有跟上。” “用于提取感知上有意義的信息的傳統(tǒng)2D圖像處理例程無(wú)法直接應(yīng)用于3D點(diǎn)云。

“這項(xiàng)研究的想法是開(kāi)發(fā)新的算法來(lái)處理大規(guī)模3D點(diǎn)云，從而克服這些局限性并導(dǎo)致機(jī)器人感知的進(jìn)步。”

對(duì)于他的研究，Beksi將使用拓?fù)鋽?shù)據(jù)分析，這是應(yīng)用數(shù)學(xué)的新領(lǐng)域，提供了從數(shù)據(jù)中提取拓?fù)涮卣鞯墓ぞ?。持久同源性是主要工具，可讓人們研究多種尺度的特征，例如連通的零部件，孔洞和空隙。

這項(xiàng)研究將調(diào)查如何結(jié)合拓?fù)涮卣骺梢詫?duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生獨(dú)特的見(jiàn)解，而這種點(diǎn)云數(shù)據(jù)是無(wú)法通過(guò)其他方法獲得的。

Beksi說(shuō)，這項(xiàng)工作代表了3D點(diǎn)云處理從幾何方法到拓?fù)浞椒ǖ霓D(zhuǎn)變，其目標(biāo)是結(jié)合兩種模型的最佳特征。

“博士 這項(xiàng)令人興奮的研究使Beksi進(jìn)入了一個(gè)未知的領(lǐng)域，” UTA計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系系主任洪江說(shuō)。“如果成功，他的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)重塑機(jī)器人在當(dāng)前應(yīng)用中的使用方式，或者導(dǎo)致迄今為止尚不可能的新應(yīng)用。”