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基于YOLOv3算法的检测机器人最优路径规划

目录

基于YOLOv3算法的检测机器人最优路径规划（1）．．．．．．．．．．．．．．．．4

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

YOLOv3算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1YOLOv3算法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2YOLOv3算法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2.1网络结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2.2损失函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2.3数据集准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

机器人最优路径规划方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1路径规划基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2基于YOLOv3的障碍物检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.1YOLOv3在机器人路径规划中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.2障碍物检测算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3最优路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.2硬件平台选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.3软件系统开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.3.1数据预处理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3.2YOLOv3检测模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3.3路径规划模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.3.4控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

实验与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.1实验环境与数据集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

5.2实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

5.2.1YOLOv3模型训练．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.2.2路径规划实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

5.3.1YOLOv3检测效果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

5.3.2路径规划性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

6.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

6.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

基于YOLOv3算法的检测机器人最优路径规划（2）．