UV-SLAM：基于无约束线特征并利用消失点进行结构建图的 SLAM 方法
机器人学
2021-12-28 v1
摘要
在基于特征的同步定位与建图（SLAM）中，线特征弥补了点特征的稀疏性，使得对周围环境结构进行建图成为可能。现有利用线特征的方法主要采用基于线重投影的观测模型。然而，在三维线建图过程中使用的方向向量无法被校正，因为线观测模型仅使用了 Plücker 坐标中线的法向量。因此，三维线建图过程中出现的退化等问题无法得到解决。为解决该问题，本文提出 UV-SLAM，一种基于无约束线特征并利用消失点进行结构建图的 SLAM 方法。本文侧重于在无任何约束（如曼哈顿世界假设）的情况下利用结构规律性。为此，我们使用可从线特征中获得的消失点。将通过图像中线特征计算得到的消失点观测值与通过方向向量估计得到的消失点估计值之间的差异定义为残差，并加入基于优化的 SLAM 代价函数中。此外，通过 Fisher 信息矩阵秩分析，我们证明了消失点观测保证了唯一的建图解。最后，我们利用公开数据集证明，相较于最先进的算法，定位精度与建图质量均得到提升。
引用
@article{arxiv.2112.13515,
title = {UV-SLAM: Unconstrained Line-based SLAM Using Vanishing Points for Structural Mapping},
author = {Hyunjun Lim and Jinwoo Jeon and Hyun Myung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13515},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 8 figures, RA-L with ICRA 2022 accepted