合成封闭回波：弥合模拟与真实声呐数据之间差距的新数据集
机器人学
2025-05-22 v1
摘要
本文介绍了合成封闭回波（Synthetic Enclosed Echoes, SEE），这是一个旨在增强机器人在水下环境中的感知和三维重建能力的新数据集。SEE 包含高保真度的合成声呐数据，并辅以较小规模的真实声呐数据。为实现灵活的数据采集，开发了一种模拟环境，可通过添加新结构或成像声呐配置等修改方式生成额外数据。这种混合方法利用了合成数据的优势，包括易于获取的真值和生成多样化数据集的能力，同时通过在与真实环境相似的条件下采集的真实数据弥合了模拟到现实的差距。SEE 数据集全面评估了基于声学数据的方法，包括基于数学的声呐方法和深度学习算法。这些技术被用于验证数据集，确认其适用于水下三维重建。此外，本文提出了一种对现有最先进算法的改进方案，展示了相较于现有方法的性能提升。SEE 数据集使得在真实场景中评估基于声学数据的方法成为可能，从而提高了其在真实水下应用中的可行性。
引用
@article{arxiv.2505.15465,
title = {Synthetic Enclosed Echoes: A New Dataset to Mitigate the Gap Between Simulated and Real-World Sonar Data},
author = {Guilherme de Oliveira and Matheus M. dos Santos and Paulo L. J. Drews-Jr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15465},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication