ALICE-LRI：一种无需标定元数据的旋转式 LiDAR 传感器无损距离图像生成的通用方法
计算机视觉与模式识别
2025-10-24 v1 机器人学
摘要
3D LiDAR 传感器对于遥感应用中的自主导航、环境监测和精密测绘至关重要。为了高效处理这些传感器产生的海量点云，LiDAR 数据通常被投影到 2D 距离图像中，该图像按角度位置和距离组织点。虽然这些距离图像表示能够实现高效处理，但传统的投影方法存在根本性的几何不一致性，会导致不可逆的信息丢失，从而影响高保真应用。我们提出了 ALICE-LRI（用于无损距离图像的自动 LiDAR 内参标定估计），这是第一种通用的、与传感器无关的方法，能够从旋转式 LiDAR 点云生成无损距离图像，而无需制造商元数据或标定文件。我们的算法通过推断关键参数（包括激光束配置、角度分布和每束激光的标定校正）自动逆向工程任何旋转式 LiDAR 传感器的内参几何结构，从而实现无损投影和零丢失点的完整点云重建。在完整的 KITTI 和 DurLAR 数据集上的综合评估表明，ALICE-LRI 实现了完美的点保留，所有点云均无点丢失。几何精度保持在传感器精度限制内，实现了几何无损和实时性能。我们还提供了一个压缩案例研究，验证了显著的下游效益，展示了在实际应用中质量的显著提升。这种从近似 LiDAR 投影到无损 LiDAR 投影的范式转变为需要完整几何保留的高精度遥感应用开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2510.20708,
title = {ALICE-LRI: A General Method for Lossless Range Image Generation for Spinning LiDAR Sensors without Calibration Metadata},
author = {Samuel Soutullo and Miguel Yermo and David L. Vilariño and Óscar G. Lorenzo and José C. Cabaleiro and Francisco F. Rivera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20708},
year = {2025}
}