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基于视觉基础模型的激光雷达配准

机器人学 2025-02-27 v1

摘要

激光雷达配准是机器人制图与定位中的基础任务。在对齐两个点云时,识别稳健点对应关系是关键步骤,这一步在涉及域迁移、季节变化以及点云结构变化的场景中尤为具有挑战性。这些因素对手工特征和基于学习的方法都有显著影响。本文通过提出使用来自环视图像的 DINOv2 特征作为点描述符来解决上述问题。我们展示, 将这些描述符与传统配准算法(如 RANSAC 或 ICP)结合使用,可在即使地图记录时间超过一年后,也实现对激光雷达扫描与 3D 地图的稳健 6 自由度对齐。尽管概念简单,但本方法在性能上显著优于更复杂的基线技术。与以往基于学习的点描述符不同,本方法无需特定领域的再训练,且对点云结构agnostic,能够有效处理稀疏激光雷达扫描和密集 3D 地图。我们表明,利用额外的摄像头数据可使本方法在 NCLT 和 Oxford RobotCar 数据集上分别将注册召回率提升至 +24.8 和 +17.3。我们公开了注册基准测试及本工作代码,地址为 https://vfm-registration.cs.uni-freiburg.de。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19374,
  title  = {LiDAR Registration with Visual Foundation Models},
  author = {Niclas Vödisch and Giovanni Cioffi and Marco Cannici and Wolfram Burgard and Davide Scaramuzza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19374},
  year   = {2025}
}