Localization has been a challenging task for autonomous navigation. A loop detection algorithm must overcome environmental changes for the place recognition and re-localization of robots. Therefore, deep learning has been extensively studied for the consistent transformation of measurements into localization descriptors. Street view images are easily accessible; however, images are vulnerable to appearance changes. LiDAR can robustly provide precise structural information. However, constructing a point cloud database is expensive, and point clouds exist only in limited places. Different from previous works that train networks to produce shared embedding directly between the 2D image and 3D point cloud, we transform both data into 2.5D depth images for matching. In this work, we propose a novel cross-matching method, called (LC)$^2$, for achieving LiDAR localization without a prior point cloud map. To this end, LiDAR measurements are expressed in the form of range images before matching them to reduce the modality discrepancy. Subsequently, the network is trained to extract localization descriptors from disparity and range images. Next, the best matches are employed as a loop factor in a pose graph. Using public datasets that include multiple sessions in significantly different lighting conditions, we demonstrated that LiDAR-based navigation systems could be optimized from image databases and vice versa.


翻译:自主导航中的定位一直是一项具有挑战性的任务。回环检测算法必须克服环境变化以实现机器人的地点识别与重定位。因此,深度学习被广泛研究用于将测量数据一致地转换为定位描述子。街景图像易于获取,但图像易受外观变化影响。激光雷达能鲁棒地提供精确的结构信息,然而构建点云数据库成本高昂,且点云仅存在于有限区域。不同于先前直接训练网络生成二维图像与三维点云之间共享嵌入的工作,我们将两种数据均转换为2.5维深度图像进行匹配。本文提出一种新颖的交叉匹配方法(LC)$^2$,旨在无需先验点云地图的情况下实现激光雷达定位。为此,激光雷达测量数据首先以距离图像形式表达以降低模态差异,随后训练网络从视差图像和距离图像中提取定位描述子,进而将最佳匹配作为位姿图中的回环因子。利用包含多个采集时段且光照条件显著不同的公开数据集,我们证明了基于激光雷达的导航系统可通过图像数据库进行优化,反之亦然。

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
【泡泡一分钟】变化环境下激光地图辅助视觉惯性定位
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡一分钟】基于运动估计的激光雷达和相机标定方法
泡泡机器人SLAM
25+阅读 · 2019年1月17日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月5日
VIP会员
最新内容
AutoScientists:自组织智能体团队驱动长期科学实验
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:53
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:51
“史诗怒火行动”中美军损失的作战飞机
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:38
ICML 2026 | 理解上下文持续学习中的泛化与遗忘
专知会员服务
5+阅读 · 5月28日
Agent Harness综述:大模型智能体执行器工程全景
专知会员服务
13+阅读 · 5月28日
《基于理论的威慑效能评估》
专知会员服务
8+阅读 · 5月28日
相关VIP内容
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员