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关键词

农业科学 11

规划 8

2020 6

人工智能 6

智能制造 5

三峡工程 4

可持续发展 4

环境 4

能源 4

自主创新 4

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城镇建设 3

工程管理 3

空间规划 3

第三届 3

计算机视觉 3

运动补偿 3

2022全球工程前沿 2

2023全球十大工程成就 2

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无人车自主定位和障碍物感知的视觉主导多传感器融合方法 Article

Jian-ru XUE,Di WANG,Shao-yi DU,Di-xiao CUI,Yong HUANG,Nan-ning ZHENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第1期   页码 122-138 doi: 10.1631/FITEE.1601873

摘要： 人类驾驶与自主驾驶在对交通环境的理解方式上有着明显差别。首先，人主要通过视觉来理解交通场景，而机器感知需要融合多种异构的传感信息才能保证行车安全。其次，一个熟练的驾驶员可以轻松适应各种动态交通环境，但现有的机器感知系统却会经常输出有噪声的感知结果，而自主驾驶要求感知结果近乎100%准确。本文提出了一种用于无人车交通环境感知的视觉主导的多传感器融合计算框架，通过几何和语义约束融合来自相机、激光雷达（LIDAR）及地理信息系统（GIS）的信息，为无人车提供高精度的自主定位和准确鲁棒的障碍物感知，并进一步讨论了已成功集成到上述框架内的鲁棒的视觉算法，主要包括从训练数据收集、传感器数据处理、低级特征提取到障碍物识别和环境地图创建等多个层次的视觉算法。所提出的框架里已用于自主研发的无人车，并在各种真实城区环境中进行了长达八年的实地测试，实验结果验证了视觉主导的多传感融合感知框架的鲁棒性和高效性。

关键词： 视觉感知；自主定位；地图构建；运动规划；无人车    

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运动规划的高效配置空间构建与优化 Article

潘佳, Dinesh Manocha

《工程（英文）》 2015年 第1卷 第1期   页码 46-57 doi: 10.15302/J-ENG-2015009

摘要： 本文将对近期与配置空间相关的两项重大挑战的解决方案成果进行探讨：①如何高效计算高维配置空间的近似表达；②如何在高维配置空间内高效执行几何学接近度与运动规划查询。基于机器学习与几何学近似技术，笔者在此提出几种新型配置空间构建算法。上述算法对多个配置样本进行碰撞查询。笔者特别设计出了基于GPU的并行k最近邻算法与并行碰撞检测算法，并使用这些算法来加快运动规划。

关键词： 配置空间     运动规划     图形处理器（GPU）并行算法    

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四旋翼无人机在博弈中的运动规划研究：一种基于仿真的投影策略迭代方法 Regular Papers

Li-dong ZHANG, Ban WANG, Zhi-xiang LIU, You-min ZHANG, Jian-liang AI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第4期   页码 525-537 doi: 10.1631/FITEE.1800571

摘要： 本文提出三维空间中速度可变的一对一四旋翼无人机博弈研究平台，以及一种基于投影策略迭代方法的近似动态规划方法，以学习四旋翼博弈过程中效用函数并生成改进的四旋翼运动决策策略。仿真结果表明，所提决策方法可在博弈对抗中高效生成有效运动策略，并在与对方四旋翼无人机对抗中能获取并保持有利态势。

关键词： 增强学习；近似动态规划；决策；运动规划；无人机    

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一种适用于自动驾驶汽车的多层地图模型和车道级轨迹规划 Article

江昆, 杨殿阁, 柳超然, 张涛, 肖中阳

《工程（英文）》 2019年 第5卷 第2期   页码 305-318 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.032

摘要：

越来越多的司机依赖于汽车或手机上的电子地图导航系统来选择最佳的驾驶路线，以节省时间和提高安全性，在不久的将来，电子地图和导航系统有望在未来交通运输系统中发挥更大的作用。为了将现有的导航系统扩展到更多的应用领域，如自动驾驶，需要考虑在传统道路地图模型的基础上，建立车道级地图模型和车道级轨迹规划。本研究针对传统电子地图内容不够丰富的局限性，提出了一种全新的七层自动驾驶地图结构模型，并将它命名为清华地图模型。考虑车辆换道、转向和直行等不同行车特点，建立了车道级路段行车代价模型，建立一种分层路径轨迹搜索方法，能够在道路和车道网络中实现快速的轨迹规划，能够很好地支持自动驾驶的车道级轨迹规划。通过在虚拟道路网络和实际道路网络上的测试，充分验证了该地图模型和算法的灵活性和有效性。

关键词： 车道级地图     路径规划     清华地图模型     行车代价模型    

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智能无人自主系统发展趋势 Review

Tao ZHANG,Qing LI,Chang-shui ZHANG,Hua-wei LIANG,Ping LI,Tian-miao WANG,Shuo LI,Yun-long ZHU,Cheng WU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第1期   页码 68-85 doi: 10.1631/FITEE.1601650

摘要： 智能无人自主系统是人工智能的重要应用之一，其发展可大大推动人工智能技术的创新。本文通过其主要成就介绍了智能无人自主系统的发展趋势。并且，本文将相关技术分成了7个领域，包括人工智能技术、无人车、无人机、服务机器人、空间机器人、海洋机器人和无人车间/智能工厂。本文对每个领域的发展趋势进行了介绍。

关键词： 智能无人自主系统；无人车；人工智能；机器人学；发展趋势    

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带状态饱和的四旋翼安全轨迹规划 None

Shu-peng LAI, Meng-lu LAN, Ya-xuan LI, Ben M. CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第1期   页码 107-119 doi: 10.1631/FITEE.1800719

摘要： 提出一种新型基于安全飞行走廊的轨迹规划方法。该方法可在10 μs内，渐进规划出安全的飞行轨迹。本研究中，安全走廊基于可旋转的多个长方体搭建而成。所提方法已通过模拟和实机实验验证。

关键词： 四旋翼飞行器；无人机；运动规划    

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面向视觉概念构建的三维形状空间学习：挑战与研究进展 Perspective

童欣

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第9期   页码 1290-1297 doi: 10.1631/FITEE.2200318

摘要： 人类可以熟练的对真实世界中物体按照形状或者功能进行分类，并在思维中建立每类物体的视觉概念和周围真实世界的视觉知识（Pan, 2019）。Pan（2021）指出建立这些视觉概念和视觉知识的计算表达是发展下一代人工智能的一个关键步骤。学习同一视觉概念下所有物体的三维形状空间是实现视觉概念计算表达的一个关键步骤。

关键词： 视觉概念；视觉知识；三维几何学习；三维形状空间；三维结构    

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通过双RGB-D传感器融合增强对未知环境的自主探索和地图绘制 Article

于宁波, 王石荣

《工程（英文）》 2019年 第5卷 第1期   页码 164-172 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.014

摘要： font-family:Arial,Helvetica,sans-serif;">对未知环境的自主探索和地图构建具有广泛的应用价值和重要的现实意义现有方法多采用距离传感器生成二维栅格地图。红/ 绿/ 蓝深度（red/green/blue-depth，RGB-D）传感器提供环境的颜色和深度信息，从而生成三维（three-dimensional，3D）点云地图，便于人类直观感知。通过同步处理RGB-D数据，生成定位点，逐步构建三维点云图和二维栅格地图。紧接着，探索方法被建模为一个部分可观测的马尔科夫决策过程，将局部地图推演和全局边界搜索方法相结合进行自主探索，将动态行为约束用于运动控制。这有效避免了局部最优，保证了探测效果。

关键词： 自主探索     RGB-D     传感器融合     点云     局部地图推演     全局边界搜索    

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高精度道路导航地图的进展与思考

刘经南,吴杭彬,郭迟,张宏敏,左文炜,羊铖

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第2期   页码 99-105 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.015

摘要：

随着互联网时代的高速发展，更多基于位置的新型行业逐步发展起来，例如“互联网+”智能交通、无人系统等，但这些行业的发展都需要高精度的位置数据作为支撑，而传统导航地图5 m的精度无法满足需求，因此高精度道路导航地图概念被提出。高精度道路导航地图具有更加丰富细致的道路信息，可以更加精准地反映道路的真实情况。与传统地图相比，它的图层数量更多，图层内容更加精细，具有新的地图结构划分。正是因为高精度道路导航地图丰富的信息含量，使得它具有庞大的数据量，而传统的集中式大数据处理模式无法满足它的计算需求。因此，本文提出 “众包+边缘计算”的大数据处理模式来解决高精度道路导航地图的计算问题。目前，高精度道路导航地图已进入高速发展状态，但发展过程中仍面临着一些需要解决的问题。

关键词： 高精度道路导航地图     “互联网+”智能交通     无人系统     众包     边缘计算    

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用于长期自主机器人的新型鲁棒同时定位与建图方法 Research Articles

魏伟1,朱晓蕊1,2,王毅1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第2期   页码 234-245 doi: 10.1631/FITEE.2000358

摘要： 自主移动机器人的基本任务是同时定位与建图（SLAM）。此外，长期鲁棒性是 SLAM的一个重要属性。本文提出一种新颖的鲁棒视觉惯性激光雷达(LiDaR)导航(VILN)SLAM系统，包括立体视觉-惯性LiDaR里程计和视觉-LiDaR闭环。所提出的VILN SLAM系统即使在偶尔会降低LiDaR或视觉测量性能的复杂场景中也可以长期稳定地运行。

关键词： 同时定位与建图（SLAM）；长期；鲁棒性；激光雷达（LiDaR）；视觉惯性激光雷达导航（VILN）    

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AI2.0时代的类人与超人感知：研究综述与趋势展望 Review

Yong-hong TIAN,Xi-lin CHEN,Hong-kai XIONG,Hong-liang LI,Li-rong DAI,Jing CHEN,Jun-liang XING,Jing CHEN,Xi-hong WU,Wei-min HU,Yu HU,Tie-jun HUANG,Wen GAO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第1期   页码 58-67 doi: 10.1631/FITEE.1601804

摘要： 感知是智能系统与现实世界的交互界面。如果没有复杂而灵活的感知能力，就不可能创造出高级的人工智能（AI）系统。本文简要回顾了不同智能感知领域的研究现状，包括视觉感知、听觉感知、言语感知、感知信息处理与学习引擎等方面。在此基础上，论文对即将到来的AI 2.0时代智能感知领域需要大力研究发展的重点方向进行了展望，包括：（1）类人和超人的主动视觉；（2）自然声学场景的听知觉感知；（3）自然交互环境的言语感知及计算；（4）面向媒体感知的自主学习；（5）大规模感知信息处理与学习引擎；（6）城市全维度智能感知推理引擎。这些研究方向应在未来AI 2.0的研究规划中进行重点布局。

关键词： 智能感知；主动视觉；听觉感知；言语感知；自主学习    

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利用机器视觉技术对化工厂管道进行自动视觉泄漏检测与定位 Reiew

Mina Fahimipirehgalin, Emanuel Trunzer, Matthias Odenweller, Birgit Vogel-Heuser

《工程（英文）》 2021年 第7卷 第6期   页码 758-776 doi: 10.1016/j.eng.2020.08.026

摘要： 因此，管道泄漏的检测与定位是维护和状态监测中的关键任务。近年来，大型工厂利用红外（IR）相机进行泄漏检测。红外相机可捕捉温度比周围环境温度高（或低）的液体泄漏。本文针对化工厂中的管道泄漏，提出了一种基于红外视频数据和机器视觉技术的检测与定位方法。由于所提出的方法是以视觉技术为基础，无需考虑泄漏液体的物理性质，因此其适用于任何类型的液体（水、油等）泄漏检测。结果表明，本文提出的利用红外视频进行管道泄漏检测与定位的方法前景可观，具有较高的检测精度以及合理的检测时间。本文最后讨论了该方法在工厂进行实际推广的可能性及局限性。

关键词： 泄漏检测与定位     图像分析     图像预处理     主成分分析     k-最近邻分类    

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基于车联网的信号灯协同控制 Article

李婉, 班学钢

《工程（英文）》 2020年 第6卷 第12期   页码 1463-1472 doi: 10.1016/j.eng.2020.10.009

摘要：

本文提出了一个基于车联网（CV）环境的交通主干道信号灯协同控制的模型及其求解方法。首先， 我们将信号优化与协同控制问题归结为一个混合整数非线性规划（MINLP）。由于模型的复杂性，我们将问题分解为两个层次：使用动态规划（DP）优化相位持续时间的交叉路口层，以及用于优化所有交叉路口相位差的干道交通层。同时，我们开发了一种基于预测的方法以求解上述双层优化模型。与传统的感应信号灯协同控制相比，求解MINLP和双层优化模型生成的信号时序规划可以合理地提升交通信号灯控制性能和路网的服务水平。

关键词： 车联网     交通信号灯协同控制     动态规划     双层优化     混合整数非线性规划    

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针对水下作业的新型机器人视觉感知框架 Research Article

鲁岳1,陈星宇2,吴正兴1,喻俊志1,3,文力4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第11期   页码 1602-1619 doi: 10.1631/FITEE.2100366

摘要：

水下机器人操作通常需要视觉感知（如目标检测和跟踪），但水下场景视觉质量较差，且代表一种特殊分布，会影响视觉感知的准确性。同时，检测的连续性和稳定性对机器人感知也很重要，但常用的基于静态精度的评估（即平均精度（average precision））不足以反映检测器的时序性能。针对这两个问题，本文提出一种新型机器人视觉感知框架。首先，研究不同质量的数据分布与视觉恢复在检测性能上的关系。结果表明虽然分布质量对分布内检测精度几乎没有影响，但是视觉恢复可以通过缓解分布漂移，从而有益于真实海洋场景的检测。最后，结合视觉恢复，建立精确稳定的水下机器人视觉感知框架。

关键词： 水下作业；机器人感知；视觉恢复；视频目标检测    

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构建自主零部件体系 夯实汽车强国基础

李开国,邓小芝,沈斌,吴胜男

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第1期   页码 133-138 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.01.019

摘要： 本文通过对我国汽车零部件产业发展存在的问题、机遇进行分析，提出从强化工业基础、扩大自主配套规模、培育龙头企业等方面构建自主零部件配套体系，以夯实汽车强国发展基础，支撑汽车强国发展。

关键词： 汽车强国     零部件体系     自主     措施建议    

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标题 作者 时间 类型 操作

无人车自主定位和障碍物感知的视觉主导多传感器融合方法

Jian-ru XUE,Di WANG,Shao-yi DU,Di-xiao CUI,Yong HUANG,Nan-ning ZHENG

期刊论文

运动规划的高效配置空间构建与优化

潘佳, Dinesh Manocha

期刊论文

四旋翼无人机在博弈中的运动规划研究：一种基于仿真的投影策略迭代方法

Li-dong ZHANG, Ban WANG, Zhi-xiang LIU, You-min ZHANG, Jian-liang AI

期刊论文

一种适用于自动驾驶汽车的多层地图模型和车道级轨迹规划

江昆, 杨殿阁, 柳超然, 张涛, 肖中阳

期刊论文

智能无人自主系统发展趋势

Tao ZHANG,Qing LI,Chang-shui ZHANG,Hua-wei LIANG,Ping LI,Tian-miao WANG,Shuo LI,Yun-long ZHU,Cheng WU

期刊论文

带状态饱和的四旋翼安全轨迹规划

Shu-peng LAI, Meng-lu LAN, Ya-xuan LI, Ben M. CHEN

期刊论文

面向视觉概念构建的三维形状空间学习：挑战与研究进展

童欣

期刊论文

通过双RGB-D传感器融合增强对未知环境的自主探索和地图绘制

于宁波, 王石荣

期刊论文

高精度道路导航地图的进展与思考

刘经南,吴杭彬,郭迟,张宏敏,左文炜,羊铖

期刊论文

用于长期自主机器人的新型鲁棒同时定位与建图方法

魏伟1,朱晓蕊1,2,王毅1

期刊论文

AI2.0时代的类人与超人感知：研究综述与趋势展望

Yong-hong TIAN,Xi-lin CHEN,Hong-kai XIONG,Hong-liang LI,Li-rong DAI,Jing CHEN,Jun-liang XING,Jing CHEN,Xi-hong WU,Wei-min HU,Yu HU,Tie-jun HUANG,Wen GAO

期刊论文

利用机器视觉技术对化工厂管道进行自动视觉泄漏检测与定位

Mina Fahimipirehgalin, Emanuel Trunzer, Matthias Odenweller, Birgit Vogel-Heuser

期刊论文

基于车联网的信号灯协同控制

李婉, 班学钢

期刊论文

针对水下作业的新型机器人视觉感知框架

鲁岳1,陈星宇2,吴正兴1,喻俊志1,3,文力4

期刊论文

构建自主零部件体系 夯实汽车强国基础

李开国,邓小芝,沈斌,吴胜男

期刊论文