論文の概要: GeomGS: LiDAR-Guided Geometry-Aware Gaussian Splatting for Robot Localization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13417v1
- Date: Thu, 23 Jan 2025 06:43:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-24 15:58:40.291857
- Title: GeomGS: LiDAR-Guided Geometry-Aware Gaussian Splatting for Robot Localization
- Title(参考訳): GeomGS: LiDARでガイドされた幾何学-ロボットのローカライゼーションのためのガウススプレイティング
- Authors: Jaewon Lee, Mangyu Kong, Minseong Park, Euntai Kim,
- Abstract要約: 我々はGeomGS(Geometry-Aware Gaussian Splatting)と呼ばれる新しい3DGS法を提案する。
我々のGeomGSは、幾何および局所化性能をいくつかのベンチマークで示すとともに、測光性能も改善している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 20.26969580492428
- License:
- Abstract: Mapping and localization are crucial problems in robotics and autonomous driving. Recent advances in 3D Gaussian Splatting (3DGS) have enabled precise 3D mapping and scene understanding by rendering photo-realistic images. However, existing 3DGS methods often struggle to accurately reconstruct a 3D map that reflects the actual scale and geometry of the real world, which degrades localization performance. To address these limitations, we propose a novel 3DGS method called Geometry-Aware Gaussian Splatting (GeomGS). This method fully integrates LiDAR data into 3D Gaussian primitives via a probabilistic approach, as opposed to approaches that only use LiDAR as initial points or introduce simple constraints for Gaussian points. To this end, we introduce a Geometric Confidence Score (GCS), which identifies the structural reliability of each Gaussian point. The GCS is optimized simultaneously with Gaussians under probabilistic distance constraints to construct a precise structure. Furthermore, we propose a novel localization method that fully utilizes both the geometric and photometric properties of GeomGS. Our GeomGS demonstrates state-of-the-art geometric and localization performance across several benchmarks, while also improving photometric performance.
- Abstract(参考訳): マッピングとローカライゼーションは、ロボット工学と自動運転において重要な問題である。
近年の3次元ガウス散乱(3DGS)の進歩により、写真リアル画像の描画による正確な3次元マッピングとシーン理解が可能になった。
しかし、既存の3DGS法は、実世界の実際のスケールと幾何学を反映した3Dマップの正確な再構築に苦慮し、ローカライゼーション性能を低下させる。
これらの制約に対処するため,GeomGS(Geometry-Aware Gaussian Splatting)と呼ばれる新しい3DGS手法を提案する。
この方法は,初期点としてのみLiDARを使用するアプローチや,ガウス点に対する単純な制約を導入するアプローチとは対照的に,確率論的アプローチによって3次元ガウス原始体にLiDARデータを完全に統合する。
この目的のために、各ガウス点の構造的信頼性を識別するGeometric Confidence Score (GCS)を導入する。
GCSは確率的距離制約の下でガウスと同時に最適化され、正確な構造を構築する。
さらに,GeomGSの幾何学的特性と測光的特性を両立させる新しいローカライゼーション手法を提案する。
我々のGeomGSは、幾何および局所化性能をいくつかのベンチマークで示すとともに、測光性能も改善している。
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