Side-scan sonar (SSS) is a lightweight acoustic sensor that is frequently deployed on autonomous underwater vehicles (AUV) to provide high-resolution seafloor image. However, using side-scan images to perform simultaneous localization and mapping (SLAM) remains a challenge due to lack of 3D bathymetric information and the lack of discriminant features in the sidescan images. To tackle this, we propose a feature-based SLAM framework using side-scan sonar, which is able to automatically detect and robustly match keypoints between paired side-scan images. We then use the detected correspondences as constraints to optimize the AUV pose trajectory. The proposed method is evaluated on real data collected by a Hugin AUV, using as a ground truth reference both manually-annotated keypoints and a 3D bathymetry mesh from multibeam echosounder (MBES). Experimental results demonstrate that our approach is able to reduce drifts compared to the dead-reckoning system. The framework is made publicly available for the benefit of the community.


翻译:侧扫声纳(SSS)是一种轻量级声学传感器,常用于自主水下航行器(AUV)上以获取高分辨率海床图像。然而,由于缺乏三维地形信息以及侧扫图像中判别性特征的不足,利用侧扫图像进行同步定位与地图构建(SLAM)仍是一项挑战。为此,我们提出了一种基于特征的侧扫声纳SLAM框架,该框架能够自动检测并稳健匹配成对侧扫图像之间的关键点。随后,我们利用检测到的对应关系作为约束条件优化AUV位姿轨迹。所提方法在Hugin AUV采集的真实数据上进行了评估,以人工标注的关键点和多波束回声测深仪(MBES)生成的三维地形网格作为地面真值参考。实验结果表明,与纯惯性航位推算系统相比,我们的方法能够有效减小漂移。为促进社区发展,该框架已开源发布。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【论文推荐】小样本视频合成,Few-shot Video-to-Video Synthesis
专知会员服务
24+阅读 · 2019年12月15日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
【泡泡汇总】最强 SLAM Datasets 合辑
泡泡机器人SLAM
17+阅读 · 2019年5月27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】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2012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 · 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5月22日
Arxiv
10+阅读 · 2021年8月4日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
2+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
【泡泡汇总】最强 SLAM Datasets 合辑
泡泡机器人SLAM
17+阅读 · 2019年5月27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】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4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
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2012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 · 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