Modern agricultural applications require knowledge about the position and size of fruits on plants. However, occlusions from leaves typically make obtaining this information difficult. We present a novel viewpoint planning approach that builds up an octree of plants with labeled regions of interest (ROIs), i.e., fruits. Our method uses this octree to sample viewpoint candidates that increase the information around the fruit regions and evaluates them using a heuristic utility function that takes into account the expected information gain. Our system automatically switches between ROI targeted sampling and exploration sampling, which considers general frontier voxels, depending on the estimated utility. When the plants have been sufficiently covered with the RGB-D sensor, our system clusters the ROI voxels and estimates the position and size of the detected fruits. We evaluated our approach in simulated scenarios and compared the resulting fruit estimations with the ground truth. The results demonstrate that our combined approach outperforms a sampling method that does not explicitly consider the ROIs to generate viewpoints in terms of the number of discovered ROI cells. Furthermore, we show the real-world applicability by testing our framework on a robotic arm equipped with an RGB-D camera installed on an automated pipe-rail trolley in a capsicum glasshouse.


翻译:现代农业应用要求了解植物果实的位置和大小。然而,从叶叶中分离出需要了解植物果实的位置和大小,通常难以获得这一信息。 我们提出了一个新观点规划方法,在植物中建立起一个有标签利益区域(如水果)的植物树,即水果。我们的方法是利用这棵树对候选人进行抽样,以增加水果区周围的信息,并使用一种考虑到预期信息收益的超光速效用功能来评估它们。我们的系统在ROI目标取样和勘探取样之间自动交换,根据估计的效用考虑一般前沿氧化物。当植物被RGB-D传感器充分覆盖时,我们的系统将ROI voxels聚合起来,并估计所探测到的水果的位置和大小。我们评估了我们在模拟情景中的做法,并将由此产生的水果估计与地面真相进行比较。结果表明,我们的综合方法优于一种抽样方法,没有明确地考虑ROI在所发现的ROI细胞数量方面产生观点。此外,我们展示了现实世界的可适用性,方法是在一台装有RGBD-CROVA摄像机的机器人架上测试我们的框架。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月15日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
【干货51页PPT】深度学习理论理解探索
专知会员服务
61+阅读 · 2019年12月24日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
【泡泡一分钟】基于表面的自主三维建模探索
泡泡机器人SLAM
9+阅读 · 2019年9月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:位置感知的长序列会话推荐
LibRec智能推荐
3+阅读 · 2019年5月17日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Extended Tree Search for Robot Task and Motion Planning
DPOD: Dense 6D Pose Object Detector in RGB images
Arxiv
5+阅读 · 2019年2月28日
Viewpoint Estimation-Insights & Model
Arxiv
3+阅读 · 2018年7月3日
VIP会员
相关资讯
【泡泡一分钟】基于表面的自主三维建模探索
泡泡机器人SLAM
9+阅读 · 2019年9月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:位置感知的长序列会话推荐
LibRec智能推荐
3+阅读 · 2019年5月17日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员