RP-SLAM：基于高效 3D 高斯溅射的实时全景定位与地图构建
机器人学
2024-12-16 v1 计算机视觉与模式识别
图形学
摘要
3D 高斯溅射（3D Gaussian Splatting）已成为高质量 3D 渲染的有前景技术，导致日益增加的兴趣将其集成到真实感 SLAM 系统中。然而，现有方法面临高斯原始素冗余、持续优化期间忘记问题以及在单摄像机情况下由于缺乏深度信息难以初始化原始素的挑战。为实现高效且真实感的映射，本文提出了 RP-SLAM，这是一种基于 3D 高斯溅射的单目和 RGB-D 相机视觉 SLAM 方法。RP-SLAM 将相机姿态估计与高斯原始素优化分离，包含三个关键组件。首先，我们提出了一种高效的增量映射方法，通过自适应采样和高斯原始素过滤实现场景的紧凑且准确的表示。其次，提出一种动态窗口优化方法以缓解忘记问题并提高地图一致性。最后，针对单摄像机情况，提出一种基于稀疏点云的单目关键帧初始化方法，以提高高斯原始素初始化的准确性，这为后续优化提供了几何基础。大量实验结果表明，RP-SLAM 在确保实时性能和模型紧凑性的同时，实现了业界领先的地图渲染精度。
引用
@article{arxiv.2412.09868,
title = {RP-SLAM: Real-time Photorealistic SLAM with Efficient 3D Gaussian Splatting},
author = {Lizhi Bai and Chunqi Tian and Jun Yang and Siyu Zhang and Masanori Suganuma and Takayuki Okatani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09868},
year = {2024}
}