SJTU-ViSYS/Ground-Fusion

해결하는 문제

Ground-Fusion은 저가 센서를 사용한 지상 차량의 신뢰성 있는 위치 추정 및 맵핑 문제를 해결합니다. 특히 '극단적인 상황(corner cases)'에 초점을 맞추며, 시각적 문제(낮은 조도 또는 무문자 영역), 휠 오도메트리 슬립, GNSS 신호 손실/간섭과 같은 개별 센서가 고장 나거나 성능이 저하되는 상황을 다룹니다. 이러한 상황은 일반적인 SLAM 시스템이 실패하게 만드는 주요 원인이 됩니다.

작동 방식

이 시스템은 RGB-D 이미지, 관성 측정(IMU), 휠 오도메트리, GNSS 신호의 4가지 다른 센서 소스의 데이터를 밀접하게 통합하기 위해 요인 그래프(factor graph)를 사용합니다. 내구성을 유지하기 위해 세 가지 핵심 전략을 채택합니다:

1. 적응형 초기화: 정지, 시각, 동적의 세 가지 다른 초기화 방법을 사용하여 차량의 초기 상태에 관계없이 시스템이 올바르게 시작되도록 합니다.
2. 이상 탐지: 특정 센서가 품질 저하되거나 오류 데이터를 제공할 때 이를 감지하고, 이러한 이상을 처리하여 위치 추정을 손상시키지 않도록 합니다.
3. 밀도 높은 맵핑: 환경에 대한 실시간 밀도 높은 색상 맵핑을 제공합니다.

대상 사용자

이 프로젝트는 고가의 라이다 센서에 의존하지 않고 다양한 실내 및 실외 환경에서 정확하고 실시간의 위치 추정 및 맵핑이 필요한 지상 차량을 개발하는 로봇 연구자 및 개발자를 위한 것입니다.

주요 특징

• 라이다 없는 SLAM: 고가의 라이다 하드웨어 없이도 최첨단 성능을 달성합니다.
• 다중 센서 융합: RGB-D, IMU, 휠 오도메트리, GNSS를 밀접하게 융합합니다.
• 극단적인 상황에 대한 강건성: 센서 성능 저하 및 이상을 특별히 설계하여 대응합니다.
• 포괄적인 벤치마크: 검증을 위한 오픈소스 데이터셋(M2DGR, M2DGR-plus, Ground-Challenge)을 함께 제공합니다.