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基于运动线索的2D LiDAR与相机融合用于室内布局估计

计算机视觉与模式识别 2022-04-26 v1

摘要

本文提出一种基于 2D LiDAR 与强度相机数据融合的新型室内布局估计系统。地面机器人在具有单一地板与垂直墙壁的室内空间中进行探索,并采集一系列强度图像与 2D LiDAR 数据集。LiDAR 提供精确深度信息,而相机捕获用于语义解释的高分辨率数据。传感器输出对齐与图像分割通过将对作为房间轮廓样本的 LiDAR 点对齐至图像中的地-墙边界来联合计算。该对齐问题被解耦为自顶向下视图投影与 2D 相似变换估计,可依据垂直消失点与两传感器的运动求解。采用递归随机采样一致性算法,利用序贯测量生成、评估并优化多个假设。该系统无需离线标定即可联合分析来自不同传感器的几何解释。借助 LiDAR 观测消除了图像中地-墙边界提取的歧义,提升了语义分割精度。利用融合数据精炼定位与建图,使系统能在低纹理或低几何特征场景中可靠工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.11202,
  title  = {2D LiDAR and Camera Fusion Using Motion Cues for Indoor Layout Estimation},
  author = {Jieyu Li and Robert Stevenson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11202},
  year   = {2022}
}