Eine Hauptaufgabe f€ ur Roboter ist es, Objekte und Objektklassen zu erkennen, um diese zu finden und handzuhaben. Bild-basierte Ans€ atze lernen aus großen Datenbanken, haben aber keinen Zugriff auf Kontextwissen zur Verf€ ugung, zum Beispiel, wie Roboter in Zimmern navigieren. Wir schlagen daher den Ansatz des situierten Sehens vor, um kontextuelles Wissen € uber die Aufgabe und die Anwendung zur Verbesserung der Objekterkennung zu verwenden. Basierend auf der Bestimmung des freien Bodens vor dem Roboter, der f€ ur die sichere Navigation notwendig ist, zeigen wir, dass dadurch die Lokalisierung, das Erkennung von Fl€ achen und die Kategorisierung von Objekten vereinfacht werden. Wir zeigen ferner, dass Objektklassen effizient aus 3D-Web-Daten gelernt werden k€ onnen, wenn das Lernen virtuelle 2,5D-Ansichten verwendet, um die Sicht der Sensoren des Roboters auf die reale Welt anzunehmen. Mit diesem Ansatz wurden 200 Objektklassen (zu finden unter www.3d-net.org) modelliert und in Szenen erkannt, z. B. St€ uhle mit einer Erkennungsrate von 93 Prozent.
Schlü sselwö rter: Objekterkennung; Klassifizierung; Roboter zu Hause; situiertes SehenSituated vision for improved detection of objects and object classes.A main task for domestic robots is to recognize object categories. Image-based approaches learn from large data bases but have no access to contextual knowledge such as available to a robot navigating in the rooms at home. Consequently, we set out to exploit the knowledge available to the robot to constrain the task of object classification. Based on the estimation of free ground space in front of the robot, which is essential for the save navigation in a home setting, we show that we can greatly simplify self-localization, the detection of support surfaces, and the classification of objects. We further show that object classes can be efficiently acquired from 3D models of the Web if learned from automatically generated view data. We modelled 200 object classes (available from www.3d-net.org) and provide sample data of scenes for testing. Using the situated approach we can detect, e.g., chairs with 93 per cent detection rate.
EinleitungMenschen tr€ aumen immer wieder von Robotern, die uns zu Hause l€ astige Arbeiten abnehmen. Trotz der Fortschritte in der Robotik ist der Weg dorthin weit. Die gr€ oßten Herausforderungen liegen in der großen Variabilit€ at der Umgebung und der Anzahl der Objekte. Der Roboter muss zwischen vielen verschiedenen M€ obeln und Raumarten sicher navigieren und lokalisieren, und er muss eine sehr große Anzahl an Objekten und Objektklassen kennen. Denn es ist schwierig, dem Roboter Befehle zu erteilen, wie "Bitte hier aufr€ aumen" oder "Bitte den Tisch decken", wenn er nicht alle Objekte kennt, die dazu notwendig sind. W€ ahrend es realistisch erscheint, dass ein zuk€ unftiger Besitzer dem Roboter einige spezielle Objekte zeigt, wird man die Lust am Roboter schnell verlieren, wenn dies f€ ur jeden Gegenstand notwendig ist.Das Ziel dieses Beitrages ist aufzuzeigen, wo der Stand der Technik ...