論文の概要: AquaBEV-Nav: Learned BEV Occupancy for Underwater Navigation and Exploration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.32156v1
- Date: Sat, 26 Sep 2026 02:17:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-07 19:28:10.79618
- Title: AquaBEV-Nav: Learned BEV Occupancy for Underwater Navigation and Exploration
- Title(参考訳): AquaBEV-Nav:水中ナビゲーションと探査のためのBEVの学習
- Abstract要約: AquaBEV-Navは,鳥類の視線直視による着眼深度推定を回避した水中探査フレームワークである。
1つのRGBフレームを与えられたAquaBEVは、視覚的特徴を学習された極性表現にマッピングし、範囲次元に沿って因果推論を行い、中間深度予測に頼ることなく、局所カルテの占有を再構築する。
AquaBEV-Navは1つのプロトコルで評価された10のシミュレートされたサンゴ礁環境と6つの乗員バックボーンで37.48の構造IoUと53.2のターゲットIoUに達し、88.95%のクローズドループが無衝突でカバーされた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.526382594160913
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Safe underwater exploration requires a robot to understand where surrounding structures are located and which regions are available for motion. Existing vision-based underwater exploration systems commonly obtain this information indirectly by estimating monocular depth, unprojecting the geometry into 3D space, and accumulating it into a 2D bird's-eye-view occupancy map. This reliance on intermediate depth estimation is particularly problematic underwater, where scattering and wavelength-dependent attenuation degrade visual cues and limit the reliability of monocular depth estimates. We introduce AquaBEV-Nav, an underwater exploration framework that bypasses explicit monocular depth estimation through direct bird's-eye-view occupancy prediction. Built upon the CORAL hierarchical exploration framework, AquaBEV-Nav replaces its depth-based perception front end with AquaBEV. Given a single RGB frame, AquaBEV maps visual features into a learned polar representation, performs causal reasoning along the range dimension, and reconstructs local Cartesian occupancy without relying on intermediate depth prediction. The resulting occupancy map is accumulated into CORAL's persistent spatial memory, providing spatial context for VLM-based high-level planning and collision constraints for dynamics-aware local trajectory generation. Across ten simulated reef environments and six occupancy backbones evaluated under a single protocol, AquaBEV-Nav reaches 37.48 structure IoU and 53.2 target IoU, 88.95% closed-loop coverage with zero collisions.
- Abstract(参考訳): 安全な水中探査には、周囲の構造物がどこにあるか、どの地域が動きやすいかをロボットが理解する必要がある。
既存の視覚に基づく水中探査システムは、単眼深度を推定し、幾何学を3次元空間に投影し、2次元の鳥の目視の占有マップに蓄積することで、この情報を間接的に取得することが一般的である。
この中間深度推定への依存は特に水中における問題であり、散乱や波長依存性の減衰は視覚的手がかりを低下させ、単分子深度推定の信頼性を制限する。
AquaBEV-Navは,鳥類の視線直視による着眼深度推定を回避した水中探査フレームワークである。
AquaBEV-Navは、Coralの階層的な探査フレームワークをベースとして、深度に基づく認識のフロントエンドをAquaBEVに置き換える。
1つのRGBフレームを与えられたAquaBEVは、視覚的特徴を学習された極性表現にマッピングし、範囲次元に沿って因果推論を行い、中間深度予測に頼ることなく、局所的なカルテの占有を再構築する。
得られた占有マップはCoralの永続的空間記憶に蓄積され、VLMベースの高レベル計画と動的に認識された局所軌道生成のための衝突制約のための空間的コンテキストを提供する。
AquaBEV-Navは1つのプロトコルで評価された10のシミュレートされたサンゴ礁環境と6つの乗員バックボーンで37.48の構造IoUと53.2のターゲットIoUに達し、88.95%のクローズドループが無衝突でカバーされた。
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