LONER: LiDARのみでリアルタイムSLAMを実現するニューラル表現
LONER: LiDAR Only Neural Representations for Real-Time SLAM
LiDARデータからMLPで密な地図をリアルタイムに学習しつつ、センサ軌跡も同時推定する初のLiDAR専用ニューラル暗黙SLAMを提案。情報理論的損失関数により高速収束と高精度な形状再構成を実現した。
著者: Seth Isaacson, Pou-Chun Kung, Mani Ramanagopal, Ram Vasudevan, Katherine A. Skinner
分類: cs.RO
原文アブストラクト
This paper proposes LONER, the first real-time LiDAR SLAM algorithm that uses a neural implicit scene representation. Existing implicit mapping methods for LiDAR show promising results in large-scale reconstruction, but either require groundtruth poses or run slower than real-time. In contrast, LONER uses LiDAR data to train an MLP to estimate a dense map in real-time, while simultaneously estimating the trajectory of the sensor. To achieve real-time performance, this paper proposes a novel information-theoretic loss function that accounts for the fact that different regions of the map may be learned to varying degrees throughout online training. The proposed method is evaluated qualitatively and quantitatively on two open-source datasets. This evaluation illustrates that the proposed loss function converges faster and leads to more accurate geometry reconstruction than other loss functions used in depth-supervised neural implicit frameworks. Finally, this paper shows that LONER estimates trajectories competitively with state-of-the-art LiDAR SLAM methods, while also producing dense maps competitive with existing real-time implicit mapping methods that use groundtruth poses.
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