HPPS: A Hierarchical Progressive Perception System for Luggage Trolley Detection and Localization at Airports

要約

ロボット自律手荷物台車収集システムは、ロボットを使用して、空港に散在する手荷物台車を収集して輸送します。
ただし、これらの荷物台車を検出して位置を特定するための既存の方法は、荷物台車が完全に見えない場合には失敗することがよくあります。
これに対処するために、当社は Hierarchical Progressive Perception System (HPPS) を導入しました。これにより、部分的な閉塞下での荷物台車の検出と位置特定が強化されます。
HPPS は荷物台車の位置と方向を個別に処理します。これには、ラベル付けとトレーニングに RGB 画像のみが必要で、3D 座標と位置合わせの必要がなくなります。
HPPS は、適切に検出された 1 つのキーポイントだけで手荷物用トロリーの位置を正確に決定し、部分的に遮られた場合でも手荷物用トロリーの方向を推定できます。
荷物台車の初期姿勢が検出されると、HPPS はロボットが掴み始めるまでこの情報を継続的に更新して精度を高めます。
検出と位置特定に関する実験により、HPPS は既存の方法と比較して部分閉塞下でより信頼性が高いことが実証されました。
実際の荷物台車回収業務での実践試験でもその有効性と堅牢性が確認されています。
この作品に関する Web サイトは HPPS にあります。

要約(オリジナル)

The robotic autonomous luggage trolley collection system employs robots to gather and transport scattered luggage trolleys at airports. However, existing methods for detecting and locating these luggage trolleys often fail when they are not fully visible. To address this, we introduce the Hierarchical Progressive Perception System (HPPS), which enhances the detection and localization of luggage trolleys under partial occlusion. The HPPS processes the luggage trolley’s position and orientation separately, which requires only RGB images for labeling and training, eliminating the need for 3D coordinates and alignment. The HPPS can accurately determine the position of the luggage trolley with just one well-detected keypoint and estimate the luggage trolley’s orientation when it is partially occluded. Once the luggage trolley’s initial pose is detected, HPPS updates this information continuously to refine its accuracy until the robot begins grasping. The experiments on detection and localization demonstrate that HPPS is more reliable under partial occlusion compared to existing methods. Its effectiveness and robustness have also been confirmed through practical tests in actual luggage trolley collection tasks. A website about this work is available at HPPS.

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