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Phase-SLAM:面向移动结构光照明系统的基于相位的同步定位与建图

计算机视觉与模式识别 2022-01-25 v1 机器人学

摘要

结构光照明(SLI)系统已通过相位三角测量用于可靠的室内稠密三维扫描。然而,用于360度三维重建的移动SLI系统需要进行三维点云配准,计算复杂度高。本文提出一种基于相位的同步定位与建图(Phase-SLAM)框架,用于快速准确的SLI传感器位姿估计与三维物体重建。本工作的创新点有三方面:(1)建立从三维点到二维相位数据的重投影模型,以实现低计算复杂度的相位配准;(2)利用推导的六自由度变量雅可比矩阵,开发局部优化器以实现SLI传感器位姿估计(里程计);(3)开发压缩相位比较方法以实现高效的回环检测。随后利用现有的全局位姿图优化技术实现整个Phase-SLAM流程。我们基于虚幻仿真平台以及真实世界中基于机械臂的SLI系统构建数据集以验证所提方法。实验结果表明,所提Phase-SLAM在位姿估计与三维重建的效率和精度上优于其他最先进的方法。开源代码见 https://github.com/ZHENGXi-git/Phase-SLAM。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.09048,
  title  = {Phase-SLAM: Phase Based Simultaneous Localization and Mapping for Mobile Structured Light Illumination Systems},
  author = {Xi Zheng and Rui Ma and Rui Gao and Qi Hao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09048},
  year   = {2022}
}