Calibración basada en GPIS para sistemas LiDAR duales no superpuestos utilizando un marco de calibración 2.5D

Área de la Ciencia:

• Robótica
• Visión por Computadora
• Fusión de Sensores

Sus antecedentes:

• La calibración extrínseca de sistemas duales de LiDAR es crucial para la conducción autónoma.
• Los campos de visión (FoV) no superpuestos presentan desafíos significativos para los métodos de calibración tradicionales.
• Las técnicas basadas en correspondencia a menudo no son confiables en escenarios con superposición espacial limitada.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco de calibración 2.5D orientado a la ingeniería para sistemas duales de LiDAR.
• Abordar los desafíos de la calibración extrínseca en configuraciones de FoV no superpuestas.
• Mejorar la precisión, robustez y viabilidad de la calibración dual de LiDAR.

Principales métodos:

• Un enfoque de alineación planar guiado por movimiento estima los extrínsecos horizontales iniciales (x, y, guiñada).
• Se emplean Superficies Implícitas de Procesos Gaussianos (GPIS) para refinar los extrínsecos utilizando escaneos espacialmente disjuntos.
• El marco evita objetivos de calibración y reduce la dependencia de suposiciones de escena sólidas.

Principales resultados:

• Se logró una precisión lateral a nivel de centímetro y un error de guiñada subgradual en simulaciones de alta fidelidad.
• Se demostró un rendimiento consistentemente superior en comparación con las líneas de base basadas en movimiento y en vista de pájaro (BEV) en diversas condiciones de ruido.
• Un estudio preliminar de nuScenes mostró una precisión de guiñada mejorada y una precisión lateral competitiva en una configuración simulada de LiDAR dual no superpuesto.

Conclusiones:

• El marco de calibración 2.5D propuesto ofrece una solución práctica para sistemas duales de LiDAR no superpuestos.
• El método proporciona un equilibrio favorable de precisión, robustez y viabilidad de ingeniería.
• Sirve como una etapa de refinamiento efectiva para mejorar la calibración dual de LiDAR.