شماره ركورد
33842
پديد آورنده
مهدي خوري شانديز
عنوان
تشخيص مكان، چرخش و انتقال در خودرو خودران مبتني بر يادگيري عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- مهندسي خودرو - الكترونيك و برق خودرو
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/6/4
استاد راهنما
عبدالله اميرخاني
استاد مشاور
/
دانشكده
مهندسي خودرو
چكيده
در اين پژوهش، يك چارچوب نوين براي مكانيابي و نقشهبرداري همزمان (SLAM) مبتني بر حسگرليزري در خودروهاي خودران ارائه ميشود كه از نمايشهاي عصبي ضمني و توابع فاصله علامتدار (SDF) براي توليد نقشههاي سهبعدي دقيق، پايدار و فشرده در محيطهاي پيچيده و پويا بهره ميبرد. روش پيشنهادي به گونهاي طراحي شده است كه علاوه بر دقت بالا، از نظر بهينهسازي حافظه و محاسبات نيز كارآمد باشد. در اين چارچوب، وكسل رمزنگاريشده به عنوان يك ساختار دادهاي براي نمايش نقاط عصبي به كار گرفته شده است كه نهتنها پيچيدگي محاسباتي را كاهش ميدهد، بلكه امكان پرسوجوي سريع دادههاي مكاني را نيز فراهم ميسازد. علاوه بر اين، براي بهبود فرآيند بسته شدن حلقه و تشخيص ويژگيهاي محيطي، از دو روش اسكن كانتكست و شبكههاي عصبي سيامي استفاده شده است. اين روش ها، امكان تطبيق مؤثر مشاهدات قبلي و كاهش خطاهاي تجمعي را فراهم ميكنند. بهمنظور افزايش دقت ثبت و همترازي نقشه، از SDF براي بهينهسازي فرآيند ثبت ابرنقاط استفاده شده است. اين رويكرد منجر به كاهش خطاهاي همترازي، افزايش پايداري نقشههاي توليد شده و بهبود دقت در مدلسازي ساختارهاي پيچيده محيطي ميشود. همچنين، بهمنظور استخراج ويژگيهاي چندمقياسي و افزايش دقت نقشهبرداري در محيطهاي چالشبرانگيز، از تبديل موجك استفاده شده است. اين تكنيك، با تفكيك اطلاعات در سطوح مختلف مقياسي، امكان درك بهتر از جزئيات محيط و بهبود عملكرد سيستم SLAM را فراهم ميآورد. چارچوب پيشنهادي بر روي مجموعه داده KITTI مورد ارزيابي قرار گرفته و نتايج تجربي نشان ميدهند كه اين روش، علاوه بر دقت بالاتر در مكانيابي نسبت به روشهاي موجود، توانايي اجراي بلادرنگ را نيز داراست. همچنين، نقشههاي توليد شده نهتنها از لحاظ دقت و انسجام برتري دارند، بلكه از نظر حجم داده نيز فشردهتر بوده و از كارايي بالاتري برخوردارند. اين ويژگي، امكان استفاده از روش پيشنهادي را در كاربردهاي عملي مرتبط با ناوبري خودكار، رباتيك و سيستمهاي حملونقل تسهيل ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/30
عنوان به انگليسي
Simultaneous localization and mapping: place recognition, rotation and translation in deep learning based self-driving cars
تاريخ بهره برداري
8/26/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي خوري شانديز
چكيده به لاتين
In this research, a novel framework for simultaneous localization and mapping (SLAM) based on LiDAR in autonomous vehicles is proposed, leveraging implicit neural representations and signed distance functions (SDF) to generate accurate, stable, and compact 3D maps in complex and dynamic environments. The proposed method is designed to be efficient in terms of memory and computational optimization while maintaining high accuracy. In this framework, hash voxels are employed as an efficient data structure for representing neural points, which not only reduces computational complexity but also enables fast querying of spatial data. Additionally, to enhance loop closure and environmental feature detection, Siamese neural networks are utilized. These networks, by learning structural similarities in input data, enable effective matching of previous observations and reduce cumulative errors. To improve map registration and alignment accuracy, SDF is used to optimize the point cloud registration process. This approach leads to reduced alignment errors, increased stability of generated maps, and improved accuracy in modeling complex environmental structures. Furthermore, to extract multi-scale features and enhance mapping accuracy in challenging environments, wavelet transforms are applied. This technique, by decomposing information across different scales, facilitates a better understanding of environmental details and improves SLAM system performance. The proposed framework was evaluated on the KITTI dataset, and experimental results demonstrate that this method not only achieves higher localization accuracy compared to existing approaches but also supports real-time execution. Moreover, the generated maps are not only superior in terms of accuracy and coherence but also more compact in data volume and offer higher efficiency. These characteristics make the proposed method suitable for practical applications in autonomous navigation, robotics, and intelligent transportation systems.
كليدواژه هاي فارسي
/ , //
كليدواژه هاي لاتين
/
Author
Mehdi Khoori
SuperVisor
Dr. Abdollah Amirkhani