Sören Schwertfeger课题组侯佳维(博)18秋学期赴瑞典厄勒布鲁大学访问学习

发布者:王雪发布时间:2019-04-12浏览次数:13

在导师的支持与许多行政老师,尤其是胡瑶老师的帮助下,我顺利申请到了学校的2018年博士生国际交流项目,成为第一批申请到该项目的博士生。从2018820日出发,到2019210日回国,我在瑞典厄勒布鲁市的厄勒布鲁大学进行为期175天的访问学习。这期间,在科研合作的同时,也开阔了视野,也有了许多值得记录的宝贵经历。

这次访问的主要合作对象是厄勒布鲁大学的博士生Malcolm Mielle在去年我校举办的机器人知名会议 Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR) 2017 的宴会上,我的导师 Sören Schwertfeger 遇到了过来参加会议的Malcolm,得知他的研究方向正是地图的拓扑表示及其应用,他已有的工作包括了对地图的分割——这正是我当前正在做的工作。于是导师介绍了我们相互认识,我们互相了解了对方的科研工作内容。而Malcolm 的导师 Achim J. Lilienthal 教授与我的导师 Sören 相识,深知 Lilienthal 授及其带领下的实验室团队实力强大,便觉得我们可以以此为契机与他们有些合作交流,萌生了让我去厄勒布鲁大学进行交流学习的想法。在会后,经过多次邮件交流,Lilienthal 教授向我发出了去厄勒布鲁大学交流的邀请,并议定我们进行合作的主题是网格地图的分割、拓扑地图的构建及地图评估。

在去年24岁生日后,我踏上了前往厄勒布鲁大学为期半年的访问生旅程。到达厄勒布鲁大学,迎面向我走来的是将会在这边与我进行科研合作的博士生Malcolm与我在这边的二级导师(小老板)Martin,他们帮我提着沉重的行李带我登记了住宿、吃了午饭和参观了实验室,这样贴心的欢迎让我对即将独在异乡的恐惧减少了许多。在参观他们的机器人实验室的过程中,不由得在感叹他们实验室设备繁多、实力雄厚。令我惊讶的是,我看到了许多眼熟的设备:运动跟踪系统NaturalPoint OptriTrack、移动机器人Husky、激光雷达Velodyne等等,因为这些设备我们上科大的机器人实验室也有!我才发现我们实验室的设备非常国际化而且十分齐全,心中不禁升起一丝小骄傲。

在刚到的一个月,我致力于完成完善关于地图的拓扑表达及其应用的论文。虽然这篇论文还不算合作的工作,但是在我撰写论文的过程中Malcolm 热心地帮我校正论文,在提交论文之后导师Lilienthal教授、MartinMalcolm跟我一起讨论论文的可改进之处,并且制定了接下来的合作内容拓扑地图的匹配,以及初步的工作计划——主要是文献阅读。

在阅读了Malcolm为我推荐的文献之后我有了初步的想法:对地图的拓扑节点进行分类并使用类似于Shape Contexts的算法来进行图的匹配。在确定了匹配算法之后,我便开始了算法的实现。第一步是寻找合适的匹配特征,这期间我们开会讨论过几次,变换了好几次使用的特征。在我计算并比较了区域节点的各项几何特征的匹配情况之后,我又与MartinMalcolm进行了讨论,我向他们详细地介绍了我当前的工作进度——我已完成了匹配特征的选择并且进行了节点间的匹配。接下来的工作目标是在联合这些匹配节点来进行整个图匹配。但是,在进行特征匹配的过程中,我发现节点的匹配并不是连续的,Shape Contexts算法可能不适用。于是,我最终使用了聚类的方法完成了图中节点匹配的选择和地图变换的估计。

聚类方法虽然有效地选择了正确匹配的节点,但是没有使用节点间的连接信息。Malcolm听到我的这个问题之后,兴奋地向我介绍了他目前的节点匹配使用的流策略,该策略主要使用了节点间的连接信息。他表示如果可以把我们的算法合并一下,又将是另一种地图匹配的好方法,又可以做出一项地图匹配工作贡献。在此之后,我们虽然都忙于手头上已有的地图匹配工作,仍然对融合版本的地图匹配进行了反复讨论。在我回国临行前,我们讨论了进行地图匹配优化的方案,我们将在我回国后继续我们的合作工作。

这期间的多次开会讨论常常使我豁然开朗,看到突破瓶颈的希望,并且不断爆发出新的主意。可以说,在他们的帮助下,我对我的项目充满了信心和动力,也从讨论中学习了许多科研的方法,相信我以后的科研路会因此顺畅轻松许多。这六个月中,我不仅与Malcolm是科研上的合作者,更是好朋友,并且经由他认识了许多有趣的朋友,我们一起吃饭、攀岩、滑雪、打桌球、打保龄球……我也许会忘记瑞典美丽的风景——这些树林、河流、甚至北边的极光,但我永远不会忘记我在这边的朋友们,他们让我感受到友情的温暖,让我学会了帮助和照顾他人,让我度过了这快乐的六个月。我真的十分感谢这六个月,感谢这六个月的经历,更感谢为我提供这次交流机会的我的导师Sören和我的学校。