本书以智能机器人为载体，关注其对环境的感知和理解技术，并应用于智能机器人导航、避障和抓取等实际任务。本书主要内容包括三维重建、场景探索、场景理解、机器人导航与避障、机器人抓取及项目综合实践等。
本书适合高等院校电子信息类、计算机类及相关专业研究生、高年级本科生阅读，还可供计算机图形学、计算机视觉、人工智能和机器人等相关领域的研究人员参考。

杨鑫，博士，大连理工大学计算机科学与技术学院教授，博士生导师。主要从事计算机图形学与视觉、大数据技术、智能机器人技术等领域的研究。主持军口863项目、国家自然科学基金重大支持汁划培育项目、面上项目等熏要国家项目，研究成果发表在NeurIPS、CVPR、IJCAI，13D、EGSR、ICME、IEEE Transactionson Multimedia等领域会议和期刊上，入选中国科协“青年人才托举工程”和国家“香江学者计划”。

第1章 三维重建
1.1 概述
1.2 国内外主要研究工作
1.2.1 基于多视图几何的三维重建
1.2.2 基于深度学习的三维重建
1.2.3 小结
1.3 技术实践
1.3.1 技术案例一：基于多任务的深度图预测
1.3.2 技术案例二：主动式目标三维重建与补全优化
1.3.3 技术案例三：基于模型替换的场景建模
1.3.4 技术案例四：基于无监督学习的场景重建
1.3.5 技术案例五：基于单视角图像的场景重建
1.4 本章小结
1.5 思考题
参考文献
第2章 场景探索
2.1 概述
2.2 国内外主要研究工作
2.2.1 三维重建中的场景探索
2.2.2 视觉语义导航中的场景探索
2.2.3 小结
2.3 技术实践
2.3.1 技术案例一：对象感知引导的自主场景三维重建
2.3.2 技术案例二：面向未知三维场景重建系统的设计与实现
2.3.3 技术案例三：视觉语义导航中基于语义场景补全的场景探索
2.4 本章小结
2.5 思考题
参考文献
第3章 场景理解
3.1 概述
3.2 国内外主要研究工作
3.2.1 基于物体检测与分类的室内场景理解
3.2.2 基于场景图发掘物体关联的室内场景理解
3.2.3 小结
3.3 技术实践
3.3.1 技术案例一：基于卷积神经网络的点云语义分割与分类
3.3.2 技术案例二：基于三维场景点云的场景图生成
3.4 本章小结
3.5 思考题
参考文献
第4章 机器人导航与避障
4.1 概述
4.2 国内外主要研究工作
4.2.1 经典重定位算法
4.2.2 基于深度学习的重定位算法
4.2.3 经典导航与避障算法
4.2.4 基于深度学习的导航与避障算法
4.2.5 小结
4.3 技术实践
4.3.1 技术案例一：基于特征数据库匹配的相机重定位
4.3.2 技术案例二：基于深度学习的相机重定位
4.3.3 技术案例三：基于相机重定位的机器人导航
4.3.4 技术案例四：基于已知栅格地图的机器人避障
4.3.5 技术案例五：基于深度强化学习的多智能体避障
4.3.6 技术案例六：基于单目相机的复杂场景自主避障
4.4 本章小结
4.5 思考题
参考文献
第5章 机器人抓取
5.1 概述
5.2 国内外主要研究工作
5.2.1 基于分析法和经验法的抓取方式检测
5.2.2 基于深度学习的抓取方式检测
5.2.3 小结
5.3 技术实践
5.3.1 技术案例一：基于物体交互动力学的抓取姿态检测
5.3.2 技术案例二：基于主动学习的机器人抓取
5.3.3 技术案例三：基于Faster R-CNN的机器人抓取
5.3.4 技术案例四：基于弱监督语义分割网络的机器人抓取
5.3.5 技术案例五：基于生成式的抓取姿态检测
5.4 本章小结
5.5 思考题
参考文献
第6章 综合项目实践：面向机器人任务的三维场景建模与理解
6.1 项目实践背景
6.2 项目实践概述
6.3 项目实践结构
6.4 主要模块设计与实现
6.4.1 多个RGB-D相机的驱动与信息采集
6.4.2 基于多RGB-D相机融合的室内场景三维重建
6.4.3 基于RGB-D序列的场景标记技术方法
6.4.4 平台设计
6.5 本章小结
6.6 思考题
参考文献