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CT-ICP:具备闭环检测的实时弹性激光雷达里程计

机器人学 2022-02-25 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

多束激光雷达(LiDAR)传感器在机器人领域日益普及,尤其在自动驾驶汽车中用于定位与感知任务,二者均依赖于构建精确环境地图的能力。为此,我们提出了一种称为 CT-ICP(Continuous-Time ICP,连续时间 ICP)的新型实时纯激光雷达里程计方法,并通过一种新颖的闭环检测流程完善为完整的 SLAM。该方法的核心在于在扫描匹配中引入扫描内的连续性以及扫描间的间断性。它既允许配准过程中扫描的弹性畸变以提高精度,又借助间断性增强对高频运动的鲁棒性。我们在此里程计之上构建了完整的 SLAM,采用基于高程图像二维匹配的快速纯激光雷达闭环检测,提供带闭环约束的位姿图。为展示方法的鲁棒性,我们在七个数据集上进行了测试:KITTI、KITTI-raw、KITTI-360、KITTI-CARLA、ParisLuco、Newer College 与 NCLT,涵盖驾驶与高频运动场景。CT-ICP 里程计与闭环检测均已在线公开。在提供公开代码的方案中,CT-ICP 目前位居 KITTI 里程计排行榜首位,在单线程 CPU 上平均相对平移误差(RTE)为 0.59%,平均每帧扫描耗时 60 毫秒。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.12979,
  title  = {CT-ICP: Real-time Elastic LiDAR Odometry with Loop Closure},
  author = {Pierre Dellenbach and Jean-Emmanuel Deschaud and Bastien Jacquet and François Goulette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12979},
  year   = {2022}
}

备注

7 pages