HiRo-SLAM: Un sistema SLAM visual-inercial de alta precisión y robustez con modelado preciso de proyección de cámara...

Área de la Ciencia:

• Robótica y Visión por Computadora; Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM)

Sus antecedentes:

• Los métodos convencionales de SLAM visual-inercial sufren sesgos debido a modelos de cámara imperfectos, distribución desigual de características y valores atípicos.; Estas limitaciones dificultan la precisión y la robustez en aplicaciones del mundo real.

Objetivo del estudio:

• Presentar HiRo-SLAM, un marco de optimización unificado para SLAM visual-inercial robusto y de alta precisión.; Abordar las limitaciones de los sistemas SLAM existentes a través de innovaciones novedosas.

Principales métodos:

• Modelado preciso de proyección de cámara (PCPM) para un manejo preciso de las intrínsecas y distorsiones de la cámara.; Supresión no máxima adaptativa basada en pirámide de visibilidad (P-ANMS) para restricciones de características uniformes.; Optimización robusta utilizando no convexidad graduada (GNC) para mitigar el impacto de valores atípicos.; Frontend de fusión de características de puntos y líneas que combina características de puntos y líneas para una percepción mejorada.

Principales resultados:

• HiRo-SLAM supera a los métodos SLAM visual-inerciales de vanguardia en los puntos de referencia EuRoC MAV, TUM-VI y OIVIO.; Se logró una reducción del 30,0% en el error absoluto de trayectoria en el conjunto de datos EuRoC MAV.; Se demostró una precisión a nivel de milímetro en condiciones controladas.

Conclusiones:

• HiRo-SLAM ofrece mejoras significativas en precisión y robustez para SLAM visual-inercial.; El sistema se destaca en entornos con textura moderada y desenfoque de movimiento mínimo.; El rendimiento puede verse limitado en escenarios altamente dinámicos con desenfoque de movimiento severo o iluminación extrema.