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Enregistrement W6982941217

On Landmarks for Introducing 3D SLAM Structure to VPR

2024· dissertation· en· W6982941217 sur OpenAlexafffund

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2024
Typedissertation
Langueen
DomaineSocial Sciences
ThématiqueMilitary and Defense Studies
Établissements canadiensBlackberry (Canada)
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésSimultaneous localization and mappingTree traversalMatching (statistics)Feature (linguistics)Invariant (physics)LidarFocus (optics)Robustness (evolution)
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) is a critical foundation to a wide variety of robotic applications. Visual SLAM systems rely on Visual Place Recognition (VPR) for map maintenance and loop-closing so their quality suffers when VPR performance is impacted. In most VPR systems images are described compactly and stored for later comparison, with matches indicating that a scene has been seen before and has been revisited. Changes in illumination are a common difficulty for VPR image descriptors based on vocabularies of local features. Global descriptors which incorporate high-level structure are more robust to illumination, but are often sensitive to changes in viewpoint. There is an overall focus in VPR on describing single images despite the fact that SLAM systems recover 3D structure from the environment, and that this structure is both illumination invariant and remains the same regardless of vantage point. Work leveraging SLAM-recovered structure in the form of 3D points, in conjunction with LiDAR scan descriptors, has demonstrated superior VPR performance under harsh illumination compared with SoTA visual vocabulary descriptors. However, performance in general is not as high. A significant observed limitation was difficulty matching pseudo-LiDAR scans with significantly differing sub-regions. This is due to an assumption by the LiDAR descriptors used, that the entire volume of two corresponding scans should match. This does not fit well with the inherent sparsity of accumulated pointclouds from traversal by visual SLAM, due to differences in route, incomplete coverage, and the inherent sparsity of SLAM feature tracking in general. What is needed is an approach based on matching sub-regions which are common between pseudo-scans, in other words an approach performing place recognition based on landmarks. Here we explore generation of landmarks from accumulated SLAM structure through various clustering-based techniques, as well as the application of SoTA Grassmannian Graph-based association to match them. We present the challenges and successes of this approach to introducing 3D structure into VPR and propose various avenues of exploration to address the challenges faced. One of the foremost challenges is that pointclouds derived from SLAM are very sparse and uneven, making reliable and repeatable clustering difficult to achieve. We make significant improvement in landmark quality by using semantic labeling to provide better separation before clustering. While this has a noticeable impact on the number of outlier landmarks, we also find that there is an extreme sensitivity to outliers in the association method used. This sensitivity persists across data sets and seems inherent to this method of association. This precludes effective place recognition at this time, however in future work we expect this will be alleviated through the use of landmark descriptors for more effective outlier rejection. Descriptors can also provide putative associations which can be beneficial to landmark matching. We also propose various other enhancements to help improve landmark generation and association of landmarks for place recognition. It is our firm expectation that incorporation of 3D structure from SLAM systems into underlying VPR will be mutually beneficial, with VPR systems gaining additional descriptive capability which is fully invariant to illumination but more stable than viewpoint-sensitive 2D image structure.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0020,006
Intégrité de la recherche0,0010,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,005

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,240
Écart entre enseignants0,232 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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