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SE-LIO:面向树木密集环境的语义增强型固态激光雷达-惯性里程计

机器人学 2023-12-05 v1

摘要

本文提出了一种在树木密集环境中的语义增强型固态激光雷达-惯性里程计(SE-LIO)。首先合并多个激光雷达帧并用惯性导航系统(INS)进行补偿,以增加点云覆盖范围,从而提高语义分割的准确性。然后利用语义信息去除非结构化点云,如树叶和动态物体。此外,将杆状点云(主要是树干)建模为圆柱体以提高定位精度。提出了一种自适应分段圆柱拟合方法,以适应弯曲树干普遍存在的环境。最后,采用迭代误差状态卡尔曼滤波器(IESKF)进行状态估计。点-圆柱和点-平面约束与INS提供的先验约束紧密耦合,以获得最大后验估计。在复杂的校园和公园环境中进行了针对性实验,以评估SE-LIO的性能。所提出的方法,包括去除非结构化点云和自适应圆柱拟合,提高了精度。具体来说,与基于平面的LIO相比,所提出的SE-LIO的定位精度提高了43.1%。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.01809,
  title  = {SE-LIO: Semantics-enhanced Solid-State-LiDAR-Inertial Odometry for Tree-rich Environments},
  author = {Tisheng Zhang and Linfu Wei and Hailiang Tang and Liqiang Wang and Man Yuan and Xiaoji Niu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01809},
  year   = {2023}
}