球体型移動ロボットの3Dマッピングのためのリアルタイム地面法線ベクトル推定
Real-Time Ground Normal Vector Estimation for Spherical Mobile 3D Mapping using LiDAR-Inertial Odometry
球体型移動計測システム向けに、RANSACベースの単一スキャン法とLiDAR慣性オドメトリ(LIO)の3D地図を用いる2手法で地面法線を推定し、LIO法が精度・頑健性で優れ、姿勢推定も改善することを実データで示した。
著者: Tim Schubert, Fabian Arzberger, Andreas Nüchter
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Accurate ground plane normal estimation is essential for odometry in spherical mobile mapping systems (SMMS), which face challenges from rapid rotations and limited ground coverage. We propose two RANSAC-based approaches: single-scan estimation with normal vector scoring and multi-step validation, and LiDAR-inertial odometry (LIO)-based estimation using a global 3D map. Evaluated across diverse real-world datasets against terrestrial laser scanner ground truth, results show that LIO-based estimation significantly outperforms single-scan methods in accuracy and robustness. Integrating ground normal estimates into the motion model improves pose estimation, supporting autonomous navigation in challenging and hazardous environments.
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