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NeuroLoc:面向六自由度相机定位的导航细胞编码方法

机器人学 2025-05-05 v1 计算机视觉与模式识别 神经与进化计算

摘要

近年来,相机定位因其高效性和便捷性在自主机器人导航中被广泛采用。然而,未知环境中的自主导航在相机定位方面常常受到场景歧义、环境干扰和动态物体变换的影响。为解决这一问题,受生物大脑导航机制(如网格细胞、位置细胞和头朝向细胞)的启发,我们提出了一种新颖的神经生物学相机定位方法,名为 NeuroLoc。首先,我们设计了一个由位置细胞驱动的赫布学习模块,用于保存和回放历史信息,旨在恢复历史表征的细节并解决场景模糊问题。其次,我们利用受头朝向细胞启发的内部方向学习作为多头注意力嵌入,以帮助在相似场景中恢复真实朝向。最后,我们在位姿回归模块中加入了三维网格中心预测,以减少最终的预测错误。我们在常用的室内和室外基准数据集上评估了所提出的 NeuroLoc。实验结果表明,我们的 NeuroLoc 仅使用单张图像,就能增强在复杂环境中的鲁棒性并提升位姿回归的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.01113,
  title  = {NeuroLoc: Encoding Navigation Cells for 6-DOF Camera Localization},
  author = {Xun Li and Jian Yang and Fenli Jia and Muyu Wang and Qi Wu and Jun Wu and Jinpeng Mi and Jilin Hu and Peidong Liang and Xuan Tang and Ke Li and Xiong You and Xian Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01113},
  year   = {2025}
}