Kimera2来了!超越ORB-SLAM3:现实世界中鲁棒精确的度量-语义SLAM!

来源:3D视觉工坊

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1. 写在前面

麻省理工对2019年发布的Kimera库进行了更新,实现了更好的特征跟踪、更有效的关键帧选择和各种输入模态,还优化了位姿图优化模块,还在各种平台上进行了测试。

下面一起来阅读一下这项工作~

2. 摘要

我们对开源的度量-语义视觉-惯性SLAM库Kimera进行了改进。特别地,我们增强了Kimera-VIO,为Kimera提供动力的视觉惯性里程计管道,以支持更好的特征跟踪,更有效的关键帧选择和各种输入模态(如单目、立体和RGB-D图像,以及轮式里程计)。此外,对Kimera的位姿图优化后端Kimera-RPGO和Kimera-PGMO进行了更新,以支持现代的异常值剔除方法- -特别是"逐点非凸"方法,以提高对虚假回环的鲁棒性。这些新特性在各种模拟和真实的机器人平台上进行了广泛的评估,包括无人机、四足机器人、轮式机器人和模拟自动驾驶汽车。我们将与几个最先进的视觉-惯性SLAM管道进行比较,并讨论新版本的Kimera的优势和劣势。

3. 测试平台

Kimera实验评估中使用的平台和数据集。( a ) Clearpath Jackal Robot (左),Unitree A1四足机器人(右)。( b )手持式Jetson传感器钻机。( c ) uHumans2模拟器办公场景。( d ) CarSim模拟器场景。( e )无人驾驶汽车。

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4. 实验结果

有、无轮速里程计的VIO精度,最佳结果以绿色突出显示,破折号表示Kimera在给定的配置下未能获得合理的轨迹。

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在真实数据和模拟数据上,使用PCM和GNC进行回环外点剔除的VI - SLAM精度。

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Kimera相对于Vins - Fusion的VIO定位精度。

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Kimera和Vins -- Fusion、ORB - SLAM3的精度对比。

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5. 总结

这篇文章介绍了Kimera2对Kimera的几项关键改进。包括对Kimera-VIO前端的修改,以支持额外的传感器模式(例如,单目、立体、RGB-D),可选的外部里程计源,图像特征箱和更新的关键帧选择逻辑。还讨论了对后端的修改,将GNC作为鲁棒位姿图优化的异常值剔除方法。

对更多实验结果和文章细节感兴趣的读者,可以阅读一下论文原文~

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