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SchurVINS:基于Schur补的轻量级视觉惯性导航系统

计算机视觉与模式识别 2024-07-18 v6 机器人学

摘要

精度和计算效率是视觉惯性导航系统(VINS)最重要的指标。现有的VINS算法要么精度高,要么计算复杂度低,难以在资源受限设备上提供高精度定位。为此,我们提出了一种新的基于滤波的VINS框架,名为SchurVINS,它通过构建完整的残差模型保证高精度,并通过Schur补保证低计算复杂度。技术上,我们首先构建了完整的残差模型,其中梯度、Hessian和观测协方差被显式建模。然后采用Schur补将完整模型分解为自运动残差模型和地标残差模型。最后,在这两个模型上高效实现扩展卡尔曼滤波(EKF)更新。在EuRoC和TUM-VI数据集上的实验表明,我们的方法在精度和计算复杂度上均显著优于最先进(SOTA)方法。SchurVINS的实验代码可在https://github.com/bytedance/SchurVINS获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.01616,
  title  = {SchurVINS: Schur Complement-Based Lightweight Visual Inertial Navigation System},
  author = {Yunfei Fan and Tianyu Zhao and Guidong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01616},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by CVPR2024