Making multi-camera visual SLAM systems easier to set up and more robust to the environment is always one of the focuses of vision robots. Existing monocular and binocular vision SLAM systems have narrow FoV and are fragile in textureless environments with degenerated accuracy and limited robustness. Thus multi-camera SLAM systems are gaining attention because they can provide redundancy for texture degeneration with wide FoV. However, current multi-camera SLAM systems face massive data processing pressure and elaborately designed camera configurations, leading to estimation failures for arbitrarily arranged multi-camera systems. To address these problems, we propose a generic visual odometry for arbitrarily arranged multi-cameras, which can achieve metric-scale state estimation with high flexibility in the cameras' arrangement. Specifically, we first design a learning-based feature extraction and tracking framework to shift the pressure of CPU processing of multiple video streams. Then we use the rigid constraints between cameras to estimate the metric scale poses for robust SLAM system initialization. Finally, we fuse the features of the multi-cameras in the SLAM back-end to achieve robust pose estimation and online scale optimization. Additionally, multi-camera features help improve the loop detection for pose graph optimization. Experiments on KITTI-360 and MultiCamData datasets validate the robustness of our method over arbitrarily placed cameras. Compared with other stereo and multi-camera visual SLAM systems, our method obtains higher pose estimation accuracy with better generalization ability. Our codes and online demos are available at \url{https://github.com/JunhaoWang615/MCVO}


翻译:简化多相机视觉SLAM系统的部署流程并提升其环境鲁棒性,始终是视觉机器人领域的重点研究方向。现有的单目与双目视觉SLAM系统存在视场狭窄、在弱纹理环境中稳定性差等问题,其精度易退化且鲁棒性有限。多相机SLAM系统因其能通过宽视场为纹理退化场景提供冗余信息而备受关注。然而,现有系统面临海量数据处理压力与精密的相机配置要求,导致对任意排列的多相机系统难以实现有效状态估计。为解决这些问题,本文提出一种适用于任意排列多相机的通用视觉里程计,可在相机布局高度灵活的前提下实现公制尺度的状态估计。具体而言,我们首先设计基于学习的特征提取与跟踪框架,以转移多路视频流对CPU的处理压力;继而利用相机间的刚性约束关系估计公制尺度位姿,实现鲁棒的SLAM系统初始化;最后在SLAM后端融合多相机特征,实现鲁棒的位姿估计与在线尺度优化。此外,多相机特征有助于提升位姿图优化中的回环检测性能。在KITTI-360与MultiCamData数据集上的实验验证了本方法对任意放置相机配置的鲁棒性。相较于其他双目及多相机视觉SLAM系统,本方法以更优的泛化能力获得了更高的位姿估计精度。代码与在线演示详见 \url{https://github.com/JunhaoWang615/MCVO}

0
下载
关闭预览

相关内容

即时定位与地图构建(SLAM或Simultaneouslocalizationandmapping)是这样一种技术:使得机器人和自动驾驶汽车等设备能在未知环境(没有先验知识的前提下)建立地图,或者在已知环境(已给出该地图的先验知识)中能更新地图,并保证这些设备能在同时追踪它们的当前位置。
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
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
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
1+阅读 · 2015年12月31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
1+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
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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31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
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
1+阅读 · 2015年12月31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
1+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
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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员