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TAMBRIDGE:桥接以帧为中心的跟踪与3D高斯泼溅以增强SLAM

机器人学 2024-05-31 v1

摘要

3D高斯泼溅(3DGS)对运动模糊和相机噪声的鲁棒性有限,以及其实时性能差,限制了其在机器人SLAM任务中的应用。经过分析,这些问题的主要原因是运动模糊视图的密度以及基于噪声原始图像和渲染结果计算损失导致的密集位姿估计累积误差,这增加了3DGS渲染收敛的难度。因此,引入了一种基于3DGS的先进SLAM系统,利用3DGS的效率和灵活性实现实时性能,同时对传感器噪声、运动模糊和长会话SLAM带来的挑战保持鲁棒性。该方法的核心是融合桥模块,该模块无缝集成了以跟踪为中心的ORB视觉里程计和以建图为中心的在线3DGS。通过联合优化重投影和渲染损失以及策略性视图选择,该模块实现了精确的位姿初始化,增强了大规模场景中的渲染收敛性。大量实验证明了最先进的渲染质量和定位精度,使该系统成为需要稳定、接近实时性能的实际机器人应用的有前景解决方案。我们的项目可在https://ZeldaFromHeaven.github.io/TAMBRIDGE/获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.19614,
  title  = {TAMBRIDGE: Bridging Frame-Centered Tracking and 3D Gaussian Splatting for Enhanced SLAM},
  author = {Peifeng Jiang and Hong Liu and Xia Li and Ti Wang and Fabian Zhang and Joachim M. Buhmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19614},
  year   = {2024}
}