論文の概要: Real World Robotic Exploration using Deep Neural Networks Trained in Photorealistic Reconstructed Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.13342v1
- Date: Fri, 12 Sep 2025 00:03:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-18 18:41:50.538608
- Title: Real World Robotic Exploration using Deep Neural Networks Trained in Photorealistic Reconstructed Environments
- Title(参考訳): 光現実的再構成環境下での深部ニューラルネットワークを用いた実世界ロボット探査
- Authors: Isaac Ronald Ward,
- Abstract要約: 視覚情報(RGB画像)からロボットのポーズを決定するための既存のディープニューラルネットワークアプローチを変更する。
フォトグラムデータを使用してポーズラベル付きデータセットを生成し、上記のモデルをローカル環境でトレーニングすることができる。
この訓練されたモデルはナビゲーションアルゴリズムの基礎を形成し、TurtleBot上でリアルタイムでテストされる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.3053649021965599
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this work, an existing deep neural network approach for determining a robot's pose from visual information (RGB images) is modified, improving its localization performance without impacting its ease of training. Explicitly, the network's loss function is extended in a manner which intuitively combines the positional and rotational error in order to increase robustness to perceptual aliasing. An improvement in the localization accuracy for indoor scenes is observed: with decreases of up to 9.64% and 2.99% in the median positional and rotational error respectively, when compared to the unmodified network. Additionally, photogrammetry data is used to produce a pose-labelled dataset which allows the above model to be trained on a local environment, resulting in localization accuracies of 0.11m & 0.89 degrees. This trained model forms the basis of a navigation algorithm, which is tested in real-time on a TurtleBot (a wheeled robotic device). As such, this work introduces a full pipeline for creating a robust navigational algorithm for any given real world indoor scene; the only requirement being a collection of images from the scene, which can be captured in as little as 330 seconds of
- Abstract(参考訳): 本研究では、ロボットのポーズを視覚情報(RGB画像)から決定するための既存のディープニューラルネットワークアプローチを改良し、トレーニングの容易さに影響を与えることなく、そのローカライゼーション性能を向上させる。
明らかに、ネットワークの損失関数は、位置と回転の誤差を直感的に組み合わせて拡張され、知覚的エイリアスに対する堅牢性を高める。
室内シーンの局所化精度の向上が観察され、未修正ネットワークと比較して中央位置と回転誤差の最大9.64%と2.99%まで低下した。
さらに、測光データを用いてポーズラベル付きデータセットを生成して、上記のモデルをローカル環境でトレーニングすることで、局所化精度は0.11mと0.89°に向上する。
この訓練されたモデルはナビゲーションアルゴリズムの基礎を形成し、TurtleBot(車輪付きロボットデバイス)上でリアルタイムでテストされる。
そのため、この研究は、任意の現実世界の屋内シーンに対して堅牢なナビゲーションアルゴリズムを作成するための完全なパイプラインを導入している。
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