美國(guó)海軍空戰(zhàn)中心開(kāi)源!首個(gè)僅使用單目拍攝地面紋理的SLAM系統(tǒng)

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#論文#開(kāi)源代碼# ?Monocular Simultaneous Localization and Mapping using Ground Textures
論文地址:https://arxiv.org/abs/2303.05946
作者單位:美國(guó)海軍空戰(zhàn)中心
開(kāi)源代碼:https://github.com/Navy-RISE-Lab/ground-texture-slam
? 最近的工作顯示了令人印象深刻的定位性能,僅使用朝下的單目相機(jī)拍攝的地面紋理圖像。這提供了一種可靠的導(dǎo)航方法,對(duì)稀疏環(huán)境和具有挑戰(zhàn)性的光照條件具有魯棒性。然而,這些定位方法需要一個(gè)現(xiàn)有的地圖進(jìn)行比較。我們的工作旨在通過(guò)引入全面的同步定位和測(cè)繪(SLAM)系統(tǒng)來(lái)減輕對(duì)地圖的需求。由于不需要現(xiàn)有地圖,設(shè)置時(shí)間被最小化,系統(tǒng)對(duì)不斷變化的環(huán)境更加健壯。
這個(gè)SLAM系統(tǒng)使用了幾種技術(shù)的組合來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。識(shí)別圖像關(guān)鍵點(diǎn)并投影到地平面。然后使用這些關(guān)鍵點(diǎn)、視覺(jué)詞袋和幾個(gè)閾值參數(shù)來(lái)識(shí)別重疊的圖像和重訪區(qū)域。然后,該系統(tǒng)使用魯棒m估計(jì)器來(lái)估計(jì)機(jī)器人姿態(tài)與重疊圖像和重訪區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換。這些優(yōu)化的估計(jì)值組成了用于導(dǎo)航的地圖。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)在許多地面紋理上可靠地執(zhí)行,但不是全部。
本文貢獻(xiàn)如下:
1、據(jù)我們所知,開(kāi)發(fā)了第一個(gè)僅使用單目相機(jī)的在線地面紋理SLAM系統(tǒng)。
2、地面紋理領(lǐng)域內(nèi)的獨(dú)特算法,在估計(jì)重疊圖像之間的轉(zhuǎn)換和識(shí)別回環(huán)時(shí),利用已知的地面紋理圖像的深度。
3、在最近的數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,某些紋理的精度為厘米級(jí),變化的紋理具有卓越的性能,以及一致、準(zhǔn)確的回環(huán)檢測(cè)識(shí)別。






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