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Polar and Cylindrical Coordinates

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Contexto de Escaneo Cilíndrico: Un Descriptor Multicanal para Localización LiDAR con Conciencia de Estructura

Chulhee Bae1, Gun Rae Cho1, Jongho Bae1

  • 1Korea Institute of Robotics & Technology Convergence, Pohang 37666, Republic of Korea.

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|December 11, 2025
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Cylindrical Scan Context (CSC) enhances LiDAR localization in GPS-denied areas by using multi-channel cylindrical representations. This novel descriptor improves accuracy and robustness for reliable outdoor navigation.

Palabras clave:
LiDARSLAMdescriptor cilíndricocierre de buclereconocimiento de lugarescontexto de escaneo

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Área de la Ciencia:

  • Robótica; Visión por Computadora; Análisis Geoespacial

Sus antecedentes:

  • La localización precisa es fundamental para los sistemas autónomos, especialmente en entornos sin GPS.; Los descriptores LiDAR convencionales como Scan Context (SC) tienen dificultades con las variaciones ambientales.

Objetivo del estudio:

  • Introducir Cylindrical Scan Context (CSC), un novedoso descriptor LiDAR.; Mejorar la robustez y la eficiencia para la localización exclusiva con LiDAR en entornos exteriores desafiantes.

Principales métodos:

  • Se desarrolló CSC utilizando una representación de altura azimutal con datos multicanal (rango, densidad, intensidad).; Se validó CSC a través de experimentos del mundo real en diversos conjuntos de datos (costa-bosque, MulRan-KAIST).; Se evaluó el rendimiento de la localización utilizando LIO-SAM, comparando CSC con SC a través de curvas PR, curvas DR, RMSE y precisión Top-K.

Principales resultados:

  • CSC demostró consistentemente un menor Error Cuadrático Medio (RMSE), especialmente en las direcciones vertical y lateral.; Se logró un crecimiento más rápido de la recuperación y una mayor estabilidad en la recuperación global en comparación con SC.; Se mostró un rendimiento superior de Detección de Recuperación (DR) y una reducción de hasta el 45% en el RMSE de distancia en entornos a gran escala.

Conclusiones:

  • La formulación cilíndrica multicanal de CSC mejora significativamente la consistencia geométrica y la fiabilidad de la localización.; CSC ofrece un marco de localización exclusivo con LiDAR práctico y robusto para entornos exteriores no estructurados.; CSC proporciona un rendimiento mejorado sobre los métodos tradicionales en escenarios desafiantes sin GPS.