3次元不変EKF-SLAMの収束性と一致性の解析
Convergence and Consistency Analysis for A 3D Invariant-EKF SLAM
不変拡張カルマンフィルタを用いた3D SLAMの収束性を証明し、確率的剛体変換に対する不変性と一致性への影響を解析した論文。
著者: Teng Zhang, Kanzhi Wu, Jingwei Song, Shoudong Huang, Gamini Dissanayake
分類: cs.RO
原文アブストラクト
In this paper, we investigate the convergence and consistency properties of an Invariant-Extended Kalman Filter (RI-EKF) based Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) algorithm. Basic convergence properties of this algorithm are proven. These proofs do not require the restrictive assumption that the Jacobians of the motion and observation models need to be evaluated at the ground truth. It is also shown that the output of RI-EKF is invariant under any stochastic rigid body transformation in contrast to $\mathbb{SO}(3)$ based EKF SLAM algorithm ($\mathbb{SO}(3)$-EKF) that is only invariant under deterministic rigid body transformation. Implications of these invariance properties on the consistency of the estimator are also discussed. Monte Carlo simulation results demonstrate that RI-EKF outperforms $\mathbb{SO}(3)$-EKF, Robocentric-EKF and the "First Estimates Jacobian" EKF, for 3D point feature based SLAM.
関連論文
- エッジ上でのRGB-D SLAM:Raspberry Pi 5におけるRTAB-MapとORB-SLAM3のベンチマークとプロファイリングSLAM
- 拡散事前分布と来歴認識を用いた動的環境向け単眼ガウシアンスプラッティングSLAMSLAM
- V3DSAM: 意味・幾何学的ループ検証と幾何学固定の永続インスタンスマッピングによるフィードフォワード高密度SLAMSLAM
- DASH-SLAM: 深度スケール伝播によるキャリブレーション不要のメトリック単眼SLAMSLAM
- 暗黙的意味論と系列一貫性ループ閉じ込めによるVGGTベースSLAMのスケールアンカリングSLAM
- 磁気慣性を密結合したフィールドロボット向けSLAMシステムSLAM
