This paper proposes a novel visual simultaneous localization and mapping (SLAM), called Hybrid Depth-augmented Panoramic Visual SLAM (HDPV-SLAM), generating accurate and metrically scaled vehicle trajectories using a panoramic camera and a titled multi-beam LiDAR scanner. RGB-D SLAM served as the design foundation for HDPV-SLAM, adding depth information to visual features. It seeks to overcome the two problems that limit the performance of RGB-D SLAM systems. The first barrier is the sparseness of LiDAR depth, which makes it challenging to connect it with visual features extracted from the RGB image. We address this issue by proposing a depth estimation module for iteratively densifying sparse LiDAR depth based on deep learning (DL). The second issue relates to the challenges in the depth association caused by a significant deficiency of horizontal overlapping coverage between the panoramic camera and the tilted LiDAR sensor. To overcome this difficulty, we present a hybrid depth association module that optimally combines depth information estimated by two independent procedures, feature triangulation and depth estimation. This hybrid depth association module intends to maximize the use of more accurate depth information between the triangulated depth with visual features tracked and the DL-based corrected depth during a phase of feature tracking. We assessed HDPV-SLAM's performance using the 18.95 km-long York University and Teledyne Optech (YUTO) MMS dataset. Experimental results demonstrate that the proposed two modules significantly contribute to HDPV-SLAM's performance, which outperforms the state-of-the-art (SOTA) SLAM systems.


翻译:本文提出一种新型视觉同时定位与地图构建(SLAM)方法——混合深度增强全景视觉SLAM(HDPV-SLAM),利用全景相机与倾斜多波束激光扫描仪生成精确且具有度量尺度的车辆轨迹。HDPV-SLAM以RGB-D SLAM为设计基础,为视觉特征添加深度信息,旨在克服限制RGB-D SLAM系统性能的两大问题。第一重障碍在于激光雷达深度稀疏性,这使其难以与RGB图像提取的视觉特征关联。我们通过提出基于深度学习(DL)的稀疏激光雷达深度迭代致密化模块来解决该问题。第二重障碍涉及全景相机与倾斜激光雷达传感器之间水平重叠覆盖显著不足所导致的深度关联挑战。为攻克这一难题,我们提出混合深度关联模块,该模块通过特征三角化与深度估计两种独立流程,对各自估算的深度信息进行最优融合。在特征跟踪阶段,此混合深度关联模块旨在最大化利用视觉特征跟踪所得三角化深度与基于深度学习的校正深度之间更精确的深度信息。我们利用长达18.95公里的约克大学与Teledyne Optech(YUTO)移动测图数据集评估HDPV-SLAM性能。实验结果表明,所提出的两个模块显著提升了HDPV-SLAM的性能,使其优于当前最先进的(SOTA)SLAM系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
47+阅读 · 2020年10月31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
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008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3月16日
VIP会员
最新内容
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
1+阅读 · 今天5:45
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:04
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
4+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
相关VIP内容
专知会员服务
47+阅读 · 2020年10月31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
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008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