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MapEval:面向统一、稳健与高效的 SLAM 地图评估框架

机器人学 2025-02-06 v2

摘要

在同时定位与地图构建(SLAM)中,对大规模点云地图进行评估仍具有挑战,主要由于缺乏统一、稳健且高效的评估框架。我们提出 MapEval,一个开源框架,用于点云地图的综合质量评估,特别针对 SLAM 场景,其中 ground truth(真值)地图在被映射环境中天然稀疏。通过系统性分析 SLAM 应用中的现有评估指标,我们识别其根本局限性,并建立清晰的地图质量评估指导准则。基于这些见解,我们提出一种在体素化空间中近似的 Wasserstein 距离,实现两种互补指标基于同一错误标准:用于全局几何精度的体素化平均 Wasserstein 距离(AWD),以及用于局部一致性评估的空间一致性得分(SCS)。这种理论基础显著提高了对噪声的鲁棒性和计算效率,相较于传统指标。广泛的在模拟和真实世界数据集上的实验表明,MapEval 在保持评估完整性的同时,至少快 100 倍至 500 倍。MapEval 库\footnote{\texttt{https://github.com/JokerJohn/Cloud\_Map\_Evaluation}} 将在公开可用,以推动机器人社区标准化地图评估实践。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.17928,
  title  = {MapEval: Towards Unified, Robust and Efficient SLAM Map Evaluation Framework},
  author = {Xiangcheng Hu and Jin Wu and Mingkai Jia and Hongyu Yan and Yi Jiang and Binqian Jiang and Wei Zhang and Wei He and Ping Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17928},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 7 figures, 7 tables