[最新]史上最全的SLAM数据集M2DGR:RGB+红外+事件+雷达+IMU+GNSS

简介

M2DGR是由上海交大采针对地面机器人导航采集的SLAM数据集,包含了环视RGB相机、红外相机、事件相机、32线激光雷达、IMU与原始GNSS信息,覆盖了室内外具有挑战性的场景,给当前的SLAM算法带来了很大的挑战性。项目主页位于https://github.com/SJTU-ViSYS/M2DGR,大家可以去star一下。
论文位于:https://github.com/SJTU-ViSYS/M2DGR/blob/main/main.pdf,文章目前已被RA-L录用。

主要贡献有:
1.我们为室内和室外的地面机器人收集了长期具有挑战性的序列,并拥有一个完整的传感器套件,其中包括6个环视鱼眼摄像机、一个指向天空的鱼眼摄像机、一个透视彩色摄像机、一个事件摄像机、一个红外摄像机、一个32束激光雷达、两个GNSS接收器和两个imu。 据我们所知,这是首个专注于地面机器人导航的SLAM数据集,拥有如此丰富的感官信息。

2.我们记录了一些具有挑战性的情况下的轨迹,如电梯、完全黑暗,这些情况很容易导致现有的定位解决方案失败。 这些情况在地面机器人应用中是很常见的,但在以前的数据集中很少讨论。

3.启动地面机器人导航综合基准。 在这个基准上,我们评估了现有的各种设计的最先进的SLAM算法,并分别分析了它们的特点和缺陷。

一、采集平台

作者搭建了一个三层的地面机器人,如图所示
图一

二、传感器配置

LIDAR Velodyne VLP-32C, 360 Horizontal Field of View (FOV),-30 to +10 vertical FOV,10Hz,Max Range 200 m,Range Resolution 3 cm, Horizontal Angular Resolution 0.2°.

RGB Camera FLIR Pointgrey CM3-U3-13Y3C-CS,fish-eye lens,1280*1024,190 HFOV,190 V-FOV, 15 Hz

GNSS Ublox M8T, GPS/BeiDou, 1Hz

Infrared Camera,PLUG 617,640*512,90.2 H-FOV,70.6 V-FOV,25Hz;

V-I Sensor,Realsense d435i,RGB/Depth 640*480,69H-FOV,42.5V-FOV,15Hz;IMU 6-axix, 200Hz

Event Camera Inivation DVXplorer, 640*480,15Hz;

IMU,Handsfree A9,9-axis,150Hz;

GNSS-IMU Xsens Mti 680G. GNSS-RTK,localization precision 2cm,100Hz;IMU 9-axis,100 Hz;

Laser Scanner Leica MS60, localization 1mm+1.5ppm

Motion-capture System Vicon Vero 2.2, localization accuracy 1mm, 50 Hz;

三、序列介绍在这里插入图片描述

四、实验结果

在这里插入图片描述

在本章中,我们将深入探讨基于块匹配的全景图像拼接技术,这是一种广泛应用于计算机视觉和图像处理领域的技术。在深度学习和机器学习的背景下,这种方法的实现与整合显得尤为重要,因为它们能够提升图像处理的效率和精度。下面,我们将会详细阐述相关知识点。 我们要了解什么是全景图像拼接。全景图像拼接是一种将多张有限视角的图像合并成一个宽视角或全方位视角图像的技术,常用于虚拟现实、地图制作、监控系统等领域。通过拼接,我们可以获得更广阔的视野,捕捉到单个图像无法覆盖的细节。 块匹配是全景图像拼接中的核心步骤,其目的是寻找两张图片中对应域的最佳匹配。它通常包括以下几个关键过程: 1. **图像预处理**:图像的预处理包括灰度化、直方图均衡化、降噪等操作,以提高图像质量,使匹配更加准确。 2. **特征提取**:在每张图像上选择特定域(块)并计算其特征,如灰度共生矩阵、SIFT(尺度不变特征变换)、SURF(加速稳健特征)等,这些特征应具备旋转、缩放和光照不变性。 3. **块匹配**:对于每一张图像的每个块,计算与另一张图像所有块之间的相似度,如欧氏距离、归一化互信息等。找到最相似的块作为匹配对。 4. **几何变换估计**:根据匹配对确定对应的几何关系,例如仿射变换、透视变换等,以描述两张图像之间的相对位置。 5. **图像融合**:利用估计的几何变换,对图像进行融合,消除重叠域的不一致性和缝隙,生成全景图像。 在MATLAB环境中实现这一过程,可以利用其强大的图像处理工具箱,包括图像读取、处理、特征检测和匹配、几何变换等功能。此外,MATLAB还支持编程和脚本,方便算法的调试和优化。 深度学习和机器学习在此处的角色主要是改进匹配过程和图像融合。例如,通过训练神经网络模型,可以学习到更具鲁棒性的特征表示,增强匹配的准确性。同时,深度学习方法也可以用于像素级别的图像融合,减少拼接的失真和不连续性。 在实际应用中,我们需要注意一些挑战,比如光照变化、遮挡、动态物体等,这些因素可能会影响匹配效果。因此,往往需要结合其他辅助技术,如多视图几何、稀疏重建等,来提高拼接的稳定性和质量。 基于块匹配的全景图像拼接是通过匹配和融合多张图像来创建全景视图的过程。在MATLAB中实现这一技术,可以结合深度学习和机器学习的先进方法,提升匹配精度和图像融合质量。通过对压缩包中的代码和数据进行学习,你可以更深入地理解这一技术,并应用于实际项目中。
基于Python+OpenCV的全景图像拼接系统设计与实现 本系统的设计与实现基于Python和OpenCV,旨在提供一个高效、准确的全景图像拼接系统。系统的前台界面使用了最新的HTML5技术,使用DIV+CSS进行布局,使整个前台页面变得更美观,极大的提高了用户的体验。后端的代码技术选择的是PYTHON,PYTHON语言是当下最常用的编程语言之一,可以保证系统的稳定性和流畅性,PYTHON可以灵活的与数据库进行连接。 系统的数据使用的MYSQL数据库,它可以提高查询的速度,增强系统数据存储的稳定性和安全性。同时,本系统的图像拼接技术以OpenCV为核心,最大化提升图片拼接的质量。 本系统的设计与实现可以分为以下几个部分: 一、系统架构设计 本系统的架构设计主要基于Python和OpenCV,使用MYSQL数据库存储数据。系统的前台界面使用HTML5技术,后端使用PYTHON语言连接MYSQL数据库,实现图像拼接功能。 二、图像拼接算法 本系统使用OpenCV库实现图像拼接,OpenCV库提供了丰富的图像处理功能,可以实现图像拼接、图像识别、图像处理等功能。通过OpenCV库,可以实现高效、准确的图像拼接。 三、系统实现 本系统的实现主要基于Python和OpenCV,使用MYSQL数据库存储数据。系统的前台界面使用HTML5技术,后端使用PYTHON语言连接MYSQL数据库,实现图像拼接功能。同时,本系统还实现用户认证、数据加密、数据备份等功能,以确保系统的安全和稳定性。 四、系统优点 本系统的优点有: * 高效:本系统使用OpenCV库实现图像拼接,可以实现高效的图像拼接。 * 准确:本系统使用OpenCV库实现图像拼接,可以实现准确的图像拼接。 * 安全:本系统实现用户认证、数据加密、数据备份等功能,以确保系统的安全和稳定性。 * 灵活:本系统使用PYTHON语言,可以灵活的与数据库进行连接,实现灵活的图像拼接功能。 本系统的设计与实现可以提供一个高效、准确的全景图像拼接系统,为用户提供了一个方便、快捷的图像拼接体验。
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