論文の概要: Return-to-Home Feasible Micro-Aerial Vehicle Exploration for 3D Gaussian Splatting Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.04013v1
- Date: Fri, 02 Oct 2026 20:19:29 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-06 21:30:53.151472
- Title: Return-to-Home Feasible Micro-Aerial Vehicle Exploration for 3D Gaussian Splatting Reconstruction
- Title(参考訳): 3次元ガウススプラッティング再構成のための実家への帰還可能な小型航空機探査
- Abstract要約: マイクロエアロ車両(MAV)は、検査と時間クリティカルな状況認識のための高速な屋内3D再構築を可能にする。
本稿では,ナビゲーションから高占有率レンダリングを分離するトポロジファーストのアクティブリコンストラクションフレームワークを提案する。
我々は,光リアルな室内シミュレーションベンチマーク (ReplicaCAD, Gibson, HM3D) , 再構成・エラー, RTH成功, 計算コストについて検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.913691572776334
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- Abstract: Micro aerial vehicles (MAVs) enable rapid indoor 3D reconstruction for inspection and time-critical situational awareness, but must operate under strict flight-time budgets and safety constraints that require explicit return-to-home (RTH) feasibility with a conservative margin. We present a topology-first active reconstruction framework that decouples high-fidelity rendering from navigation. A dense 3D Gaussian Splatting (3DGS) map is optimized as the reconstruction target, while a lightweight Truncated Signed Distance Field (TSDF)/occupancy scaffold supports conservative collision checking and online construction of a sparse 3D Voronoi skeleton roadmap. Since directly extracting roadmaps from TSDF geometry can be unstable under noisy and incomplete online fusion, we validate nodes and edges using carved free-space consistency and dense visibility checks, which suppress behind-wall phantom structure and stabilize planning. Viewpoints are selected on the roadmap using a flight-time-budget-aware objective and a lightweight receding-horizon lookahead to improve non-myopic exploration behavior. We evaluate on photorealistic indoor simulation benchmarks (ReplicaCAD, Gibson, and HM3D), reporting reconstruction coverage/error, RTH success, and computational cost. Results demonstrate improved or competitive performance relative to recent GS-based baselines under identical flight-time budgets.
- Abstract(参考訳): マイクロエアロ車両(MAV)は、検査と時間的危機的状況に対する迅速な屋内3D再構築を可能にするが、厳格な飛行時間予算と安全制約の下で運用し、保守的なマージンを持つ明示的なリターン・トゥ・ホーム(RTH)の実現性を必要とする。
本稿では,ナビゲーションから高忠実度レンダリングを分離するトポロジファーストのアクティブリコンストラクションフレームワークを提案する。
厳密な3Dガウススプラッティング(3DGS)マップが復元対象として最適化され、軽量なTrncated Signed Distance Field (TSDF)/occupancyの足場は、保守的な衝突チェックと、スパースな3Dヴォロノイ骨格図のオンライン構築をサポートする。
TSDF幾何から直接ロードマップを抽出することは、ノイズや不完全なオンライン融合の下で不安定になる可能性があるため、我々は、裏壁ファントム構造を抑え、プランニングを安定させる、彫刻された自由空間整合性および高密度可視性チェックを用いてノードとエッジを検証する。
ビューポイントは、飛行時予算を意識した目標と軽量のリディング・ホライゾン・ルックアヘッドを用いてロードマップ上で選択され、非明視的な探索行動を改善する。
我々は,光リアルな室内シミュレーションベンチマーク (ReplicaCAD, Gibson, HM3D) , 再構成・エラー, RTH成功, 計算コストについて検討した。
その結果,最近のGSベースベースラインと同等の飛行時間予算下での競争性能が向上した。
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