Learns ICP registration covariance from large-scale real registrations after showing the limits of closed-form estimators on 3D data.

技術屬性

欄位內容為文獻擷取紀錄的原文用語(英文),以原文為據;「未查證」表示本研究尚未讀到該資訊,不代表該方法不具備此能力。

CELLO-3D 的技術屬性
感測輸入3D point clouds from the 'Challenging data sets for point cloud registration algorithms' (Pomerleau et al. 2012); the sensor is not named in this paper
原文測試平台offline evaluation on recorded public datasets (no platform named in this paper)
狀態估計CELLO-style kernel-weighted average of training covariances; an upper-triangular distance metric is learned by SGD with a determinant-plus-trace loss; descriptors per cell of a 4x4x4 grid (25 m x 25 m x 10 m) over the overlap region hold planarity, cylindricality and a 9-bin normal histogram; training covariances come from 5000 ICP samples per pair filtered with DBSCAN
資料關聯point-to-plane ICP configured in the framework of Pomerleau et al. [24]: maximum-density and random subsampling filters, k-d tree 3-nearest-neighbour matching, trimmed-distance outlier filter keeping the closest 70%, at most 80 iterations
時間表示不適用
去畸變原文未報告
迴圈閉合不適用
全域最佳化none
地圖表示不適用
先驗資訊none
可輸出幾何registration covariance
計算需求training covariances from about 5,100,000 registrations on 1020 pairs computed on Compute Canada clusters in about 5 CPU-years; online inference time not reported

使用設備

原文使用的感測器、運算硬體與載具(equipment)。型號保留原文寫法,連結到設備頁中同一型號的歸併名稱;角色依原文用途分為方法輸入、資料集感測器、執行運算平台、參考或真值量測(reference or ground truth)與比較對象設備。

原文使用的設備
類別型號(原文寫法)角色資料集原文規格出處
運算硬體Compute Canada computing clusters執行運算平台未標示about 5 CPU-years for about 5,100,000 training registrations (offline data generation, not online runtime)(Landry et al., 2019, Sec. V-A)

作者報告的優勢與限制

優勢

限制

營建工程相關證據

原文未報告

原文驗證環境:公開基準、已完工建築、獨立參考量測

報告的性能數據

以下是原文作者報告的性能數值(author-reported results),不是本研究重新量測的結果。每張圖只並列同一個比較組(comparison group,同一張表、同一組實驗設定)內的方法;不同比較組之間的數值不可直接比較,也不構成排名。

本方法共出現在 3 個比較組,合計 58 筆紀錄。

Landry et al., 2019 · Table III 本方法 35 筆

表格設定(擷取紀錄原文):ICP odometry over whole sequence, initial guesses sampled with a = 0.05; final pose error and Mahalanobis distance DM against ground truth; DM averaged over 100 trajectories (Landry et al., 2019, Table III)

final translation error ||u||,Challenging data sets (ETH) · Apartment (22 m)

這張表在此指標與資料序列只列出本方法一筆,沒有可並列的其他方法,因此不畫圖,數值與出處見下表。這是 Landry et al., 2019 在此表設定下報告的數值(author-reported results),不代表方法在其他資料或設定下的表現。

統計量:原文未報告;對齊方式:首幀對齊(first-pose);單位:m;場景:indoor apartment

數值與出處
方法(原文寫法)報告值出處
CELLO-3D (ICP odometry)本方法原文提出0.115 m(Landry et al., 2019, Table III)

Brossard et al., 2020 · Table 2 本方法 16 筆

表格設定(擷取紀錄原文):Trajectory consistency: Mahalanobis distance of compounded ICP trajectories to ground truth, averaged over 40 initial trajectories per sequence; target 1, below 1 pessimistic; CELLO-3D reproduced from Landry et al. with a slightly different ICP setting (Brossard et al., 2020, Table 2)

Mah. dist. trans.,Challenging data sets for point cloud registration (Pomerleau et al. 2012) · Apartment

只並列這張表在相同設定下報告的方法;以「本方法:」開頭者為本頁方法。失敗、未執行與未報告以標記呈現,不是 0。

按 Tab 進入圖表後,用上下方向鍵逐一瀏覽各類別,Esc 關閉提示框;也可開啟表格檢視閱讀全部數值。

這些是 Brossard et al., 2020 在此表設定下報告的數值(author-reported results),只能在同一個比較組內對照,不代表方法在其他資料或設定下的表現。

統計量:平均值(mean);對齊方式:未對齊;單位:無單位;場景:per-sequence type not stated in the paper

資料來源作者報告值(Brossard et al., 2020, Table 2)

數值與出處
方法(原文寫法)報告值出處
CELLO-3D本方法0.2(Brossard et al., 2020, Table 2)
ini.+ICP (fusion without cross-covariance)3.5(Brossard et al., 2020, Table 2)
proposed (full ML covariance, Eq. 15)原文提出2.3(Brossard et al., 2020, Table 2)

Landry et al., 2019 · Table II 本方法 7 筆

指標Avg. KL divergence

表格設定(擷取紀錄原文,這些數值分屬表中不同部分):(Landry et al., 2019, Table II)

  • Average KL divergence between sampled and predicted ICP covariance per test group; trained on the named other group
  • Average KL divergence per test group

Avg. KL divergence,Challenging data sets (ETH) · Apartment (trained on Haupt. and Stairs; 1190 pairs)

只並列這張表在相同設定下報告的方法;以「本方法:」開頭者為本頁方法。失敗、未執行與未報告以標記呈現,不是 0。

按 Tab 進入圖表後,用上下方向鍵逐一瀏覽各類別,Esc 關閉提示框;也可開啟表格檢視閱讀全部數值。

這些是 Landry et al., 2019 在此表設定下報告的數值(author-reported results),只能在同一個比較組內對照,不代表方法在其他資料或設定下的表現。

統計量:平均值(mean);對齊方式:未對齊;單位:無單位;場景:indoor apartment

資料來源作者報告值(Landry et al., 2019, Table II)

數值與出處
方法(原文寫法)報告值出處
Baseline (mean training covariance)34.1(Landry et al., 2019, Table II)
Ours (CELLO-3D)本方法原文提出26.6(Landry et al., 2019, Table II)
Censi91900000(Landry et al., 2019, Table II)

來源

  • Landry et al., 2019

    David Landry, Francois Pomerleau, Philippe Giguere(2019)CELLO-3D: Estimating the Covariance of ICP in the Real World2019 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 8190-8196

    同儕審查已出版已讀全文近十年

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