Continuous-time trajectory representation has gained significant popularity in recent years, as it offers an elegant formulation that allows the fusion of a larger number of sensors and sensing modalities, overcoming limitations of traditional discrete-time frameworks. To bolster the adoption of the continuous-time paradigm, we propose a so-called Gaussian Process Trajectory Representation (GPTR) framework for continuous-time motion estimation (CTME) tasks. Our approach stands out by employing a third-order random jerk model, featuring closed-form expressions for both rotational and translational state derivatives. This model provides smooth, continuous trajectory representations that are crucial for precise estimation of complex motion. To support the wider robotics and computer vision communities, we have made the source code for GPTR available as a light-weight header-only library. This format was chosen for its ease of integration, allowing developers to incorporate GPTR into existing systems without needing extensive code modifications. Moreover, we also provide a set of optimization examples with LiDAR, camera, IMU, UWB factors, and closed-form analytical Jacobians under the proposed GP framework. Our experiments demonstrate the efficacy and efficiency of GP-based trajectory representation in various motion estimation tasks, and the examples can serve as the prototype to help researchers quickly develop future applications such as batch optimization, calibration, sensor fusion, trajectory planning, etc., with continuous-time trajectory representation. Our project is accessible at https://github.com/brytsknguyen/gptr .


翻译:连续时间轨迹表示近年来获得了显著关注,其提供了优雅的数学表述,能够融合更多传感器与感知模态,克服了传统离散时间框架的局限性。为促进连续时间范式的应用,我们提出了一种称为高斯过程轨迹表示(GPTR)的框架,用于连续时间运动估计(CTME)任务。本方法的突出特点在于采用三阶随机加加速度模型,具备旋转与平移状态导数的闭式表达式。该模型提供了平滑、连续的轨迹表示,这对精确估计复杂运动至关重要。为支持更广泛的机器人学与计算机视觉研究社区,我们已将GPTR的源代码发布为轻量级头文件库。选择此格式旨在便于集成,使开发者能够将GPTR纳入现有系统而无需大量代码修改。此外,我们还提供了一套基于所提高斯过程框架的优化示例,包含LiDAR、相机、IMU、UWB因子及闭式解析雅可比矩阵。实验验证了基于高斯过程的轨迹表示在各种运动估计任务中的有效性与高效性,这些示例可作为原型帮助研究者快速开发未来应用,如批量优化、标定、传感器融合、轨迹规划等,均基于连续时间轨迹表示。本项目可通过 https://github.com/brytsknguyen/gptr 访问。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
1+阅读 · 2024年12月12日
Arxiv
1+阅读 · 2024年12月11日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员