論文の概要: Multi-Session Multimodal Underwater Mapping with Acoustic and Optical Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17929v1
- Date: Tue, 15 Sep 2026 23:37:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.574994
- Title: Multi-Session Multimodal Underwater Mapping with Acoustic and Optical Imaging
- Title(参考訳): 音響・光学画像を用いたマルチセッションマルチモーダル水中マッピング
- Abstract要約: 本稿では,因子グラフの最適化に基づくマルチセッション・マルチモーダル水中マッピングフレームワークを提案する。
提案手法は、カタルーニャ沿岸で収集された実世界のデータセットで検証された。
結果は、最適化されていないベースラインと厳密なアライメントベースラインの両方に対して、マップの一貫性が測定可能な改善を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Accurate seafloor mapping is essential for marine science, archaeology, and environmental monitoring. However, integrating data from different sensors, such as side-scan sonar and optical cameras, collected across separate survey sessions, remains challenging due to positioning drift and sensor offsets. This paper presents a multi-session, multimodal underwater mapping framework based on factor graph optimization. The method jointly optimizes vehicle trajectories, 3D landmark positions, sensor extrinsics, and per-session global alignment transformations. By combining rigid inter-session corrections with local trajectory deformations, it compensates for both inter-session offsets and intra-session distortions from accumulated navigation errors. The proposed methodology was validated on real-world datasets collected along the Catalan coast. Results show measurable improvements in map consistency over both unoptimized and rigid-alignment baselines across all metrics, including Pixel Accuracy and mean Intersection over Union. The method achieves a 3.4% improvement in pixel accuracy over the unoptimized baseline, corresponding to improved semantic labelling across approximately 14700 $\text{m}^2$ of mapped area. Qualitative results further show consistent co-registration between sonar and optical maps, even in the presence of significant trajectory distortions and inter-session misalignments. These findings demonstrate the potential of the proposed framework to generate coherent multimodal seafloor maps from heterogeneous underwater surveys.
- Abstract(参考訳): 正確な海底マッピングは海洋科学、考古学、環境モニタリングに不可欠である。
しかし、サイドスキャンソナーや光学カメラなどの異なるセンサーからのデータを別の調査セッションに集めて統合することは、ドリフトやセンサーオフセットの位置決めによって依然として困難である。
本稿では,因子グラフの最適化に基づくマルチセッション・マルチモーダル水中マッピングフレームワークを提案する。
本手法は, 車両軌道, 3次元ランドマーク位置, センサ外部特性, セッションごとのグローバルアライメント変換を共同で最適化する。
厳密なセッション間補正と局所軌道変形を組み合わせることで、蓄積されたナビゲーションエラーからセッション間オフセットとセッション内歪みの両方を補償する。
提案手法は、カタルーニャ沿岸で収集された実世界のデータセットで検証された。
結果は、Pixelの正確性やUnionに対する平均インターセクションなど、すべてのメトリクスに対して、最適化されていないベースラインと厳格なアライメントベースラインの両方に対して、マップの一貫性が測定可能な改善であることを示している。
この手法は、最適化されていないベースラインに対して3.4%の精度向上を実現し、約14700ドルの\text{m}^2$にわたるセマンティックラベリングの改善に対応する。
定性的結果は、有意な軌跡歪みやセッション間ミスアライメントが存在する場合でも、ソナーと光学マップの一貫性のある共存を示す。
これらの結果は,不均一な海底調査からコヒーレントなマルチモーダル海底マップを作成するための枠組みの可能性を示している。
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