論文の概要: Enhancing Visual Inertial SLAM with Magnetic Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.09904v1
• Date: Mon, 16 Sep 2024 00:15:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-17 17:00:44.971670
• Title: Enhancing Visual Inertial SLAM with Magnetic Measurements
• Title（参考訳）: 磁気計測による視覚慣性SLAMの強化
• Authors: Bharat Joshi, Ioannis Rekleitis,
• Abstract要約: 本稿では,磁気センサの密結合融合による視覚慣性計測(VIO)の拡張について述べる。 提案するフレームワークは、主に屋外および水中で、遅い変化の磁場を持つ全環境で動作する。 我々は、特に水中洞窟において、狭い通路と乱流がループ閉鎖や局所化ドリフトのリセットを困難にしているため、水中領域に焦点を合わせてきた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.663744975320783
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: This paper presents an extension to visual inertial odometry (VIO) by introducing tightly-coupled fusion of magnetometer measurements. A sliding window of keyframes is optimized by minimizing re-projection errors, relative inertial errors, and relative magnetometer orientation errors. The results of IMU orientation propagation are used to efficiently transform magnetometer measurements between frames producing relative orientation constraints between consecutive frames. The soft and hard iron effects are calibrated using an ellipsoid fitting algorithm. The introduction of magnetometer data results in significant reductions in the orientation error and also in recovery of the true yaw orientation with respect to the magnetic north. The proposed framework operates in all environments with slow-varying magnetic fields, mainly outdoors and underwater. We have focused our work on the underwater domain, especially in underwater caves, as the narrow passage and turbulent flow make it difficult to perform loop closures and reset the localization drift. The underwater caves present challenges to VIO due to the absence of ambient light and the confined nature of the environment, while also being a crucial source of fresh water and providing valuable historical records. Experimental results from underwater caves demonstrate the improvements in accuracy and robustness introduced by the proposed VIO extension.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,磁気センサの密結合融合による視覚慣性計測(VIO)の拡張について述べる。 キーフレームのスライドウィンドウは、再投射誤差、相対慣性誤差、相対磁力計の向き誤差を最小化することにより最適化される。 IMU配向伝搬の結果は、連続するフレーム間の相対的な配向制約を生じるフレーム間の磁気センサ測定を効率的に変換するために用いられる。 柔らかい鉄と硬い鉄の効果は楕円体フィッティングアルゴリズムを用いて校正される。 磁力計データの導入は、方位誤差を著しく低減し、また、磁北に関して真のヨー方向を回復させる結果となった。 提案するフレームワークは、主に屋外と水中で、遅い変化の磁場を持つ全環境で動作する。 我々は、特に水中洞窟において、狭い通路と乱流がループ閉鎖や局所化ドリフトのリセットを困難にしているため、水中領域に焦点を合わせてきた。 水中洞窟は、環境光の欠如と環境の制限された性質のため、VIOに挑戦する一方で、淡水の重要な源であり、貴重な歴史記録を提供する。 水中洞窟による実験結果は、提案したVIO拡張によって導入された精度とロバスト性の改善を示す。

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