短距離センサとオドメトリの自己教師あり学習による長距離知覚の獲得
Learning Long-Range Perception Using Self-Supervision from Short-Range Sensors and Odometry
近距離センサとオドメトリから将来の近距離センサ出力を予測する自己教師あり学習を提案し、カメラ映像から障害物までの距離を検出するCNNを小型ロボットで実装・評価した。
著者: Mirko Nava, Jerome Guzzi, R. Omar Chavez-Garcia, Luca M. Gambardella, Alessandro Giusti
分類: cs.RO
原文アブストラクト
We introduce a general self-supervised approach to predict the future outputs of a short-range sensor (such as a proximity sensor) given the current outputs of a long-range sensor (such as a camera); we assume that the former is directly related to some piece of information to be perceived (such as the presence of an obstacle in a given position), whereas the latter is information-rich but hard to interpret directly. We instantiate and implement the approach on a small mobile robot to detect obstacles at various distances using the video stream of the robot's forward-pointing camera, by training a convolutional neural network on automatically-acquired datasets. We quantitatively evaluate the quality of the predictions on unseen scenarios, qualitatively evaluate robustness to different operating conditions, and demonstrate usage as the sole input of an obstacle-avoidance controller. We additionally instantiate the approach on a different simulated scenario with complementary characteristics, to exemplify the generality of our contribution.
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