【研究目的】

图像识别及三维环境感知是无人移动平台实现智能化的核心技术。图像识别是指使用人工智能和机器学习算法来学习图像中的模式和特征，使机器能够像人类一样分析和理解图像数据；三维环境感知是指利用视觉、激光雷达等传感器使机器能够像人类一样感知外界环境。图像识别及三维环境感知技术可以应用在制造业、医疗保健、自动驾驶、航空航天、农业等领域，实现任务的自动化。因此，图像识别及三维环境感知技术具有鲜明的需求导向，旨在通过解决技术瓶颈背后的核心科学问题，促使基础研究成果走向应用。

【技术创新】

针对图像识别及三维环境感知易受传感器噪声、光照遮挡等外界因素影响、算法泛化能力差、计算效率低等问题，面向实际应用需求设计了一系列基于图像的检测、识别算法及基于多传感器信息的三维环境感知算法，主要创新点如下：

（1）构建了仪表屏幕状态检测系统，实现了仪表屏幕的故障图标实时检测以及表盘数据的读数监测，实现了自动化质量监测；

（2）提出了基于图像和点云的机器人语义地图构建方法，有效提高了地图生成的质量和时间效率，并成功应用于机器人导航中；

（3）提出了基于深度学习技术的视觉里程计方法，设计了端到端的深度神经网络模型，有效提高了机器人的定位精度；

（4）提出了基于深度学习技术的多模态地点识别方法，有效提高了识别效率，并成功应用于SLAM系统的回环检测模块中；

（5）提出了三维点云特征快速聚合算子，设计了三维点云语义分割网络，有效减少了网络的计算量，提升了语义分割的准确度。

【知识产权】

（1）发表相关SCI、EI检索研究论文60余篇，出版专著1部；

（2）授权中国发明专利14项，已转让4项。

【应用领域】

智能制造、煤炭、航空航天、水利、钢铁、人工智能、机器人等。

【应用情况】

（1）2023-2024年，中国航天科工集团第二研究院环境特性研究所、智能研究院，开展横向合作；

（2）2023-2024年，山东瑞亚世鑫智能科技有限公司，开展专利技术转让；

（3）2021-2022年，中国煤炭科工集团北京天玛智控科技股份有限公司，开展横向合作；

（4）2020-2021年，山西省水文水资源勘测总站，开展横向合作。