LVI-GS: 3Dガウシアンスプラッティングを用いた密結合LiDAR-視覚-慣性SLAM
LVI-GS: Tightly-coupled LiDAR-Visual-Inertial SLAM using 3D Gaussian Splatting
LiDARとカメラの相補性を活かし、3Dガウシアンスプラッティングで幾何構造と視覚詳細を同時に捉えるリアルタイム写実的マッピングフレームワークを提案。
著者: Huibin Zhao, Weipeng Guan, Peng Lu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
3D Gaussian Splatting (3DGS) has shown its ability in rapid rendering and high-fidelity mapping. In this paper, we introduce LVI-GS, a tightly-coupled LiDAR-Visual-Inertial mapping framework with 3DGS, which leverages the complementary characteristics of LiDAR and image sensors to capture both geometric structures and visual details of 3D scenes. To this end, the 3D Gaussians are initialized from colourized LiDAR points and optimized using differentiable rendering. In order to achieve high-fidelity mapping, we introduce a pyramid-based training approach to effectively learn multi-level features and incorporate depth loss derived from LiDAR measurements to improve geometric feature perception. Through well-designed strategies for Gaussian-Map expansion, keyframe selection, thread management, and custom CUDA acceleration, our framework achieves real-time photo-realistic mapping. Numerical experiments are performed to evaluate the superior performance of our method compared to state-of-the-art 3D reconstruction systems.
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