Neural Radiance Fields (NeRFs) offer versatility and robustness in map representations for Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) tasks. This paper extends NICE-SLAM, a recent state-of-the-art NeRF-based SLAM algorithm capable of producing high quality NeRF maps. However, depending on the hardware used, the required number of iterations to produce these maps often makes NICE-SLAM run at less than real-time. Additionally, the estimated trajectories fail to be competitive with classical SLAM approaches. Finally, NICE-SLAM requires a grid covering the considered environment to be defined prior to runtime, making it difficult to extend into previously unseen scenes. This paper seeks to make NICE-SLAM more open-world-capable by improving the robustness and tracking accuracy, and generalizing the map representation to handle unconstrained environments. This is done by improving measurement uncertainty handling, incorporating motion information, and modelling the map as having an explicit foreground and background. It is shown that these changes are able to improve tracking accuracy by 85% to 97% depending on the available resources, while also improving mapping in environments with visual information extending outside of the predefined grid.


翻译:神经辐射场(NeRF)在同时定位和地图(SLAM)任务的地图表示中具有通用性和鲁棒性。这篇论文扩展了最近的最先进的NeRF SLAM算法NICE-SLAM,能够生成高质量的NeRF地图。但是,根据所使用的硬件,生成这些地图所需的迭代次数通常使NICE-SLAM以低于实时的速度运行。另外,估计的轨迹无法与经典的SLAM方法竞争。最后,NICE-SLAM需要在运行时之前定义覆盖考虑环境的网格,使其难以扩展到之前未见过的场景。本文旨在通过改善不确定性处理、整合运动信息并将地图建模为具有显式前景和背景来使NICE-SLAM更具开放性能力。结果表明,这些变化能够在可用资源的85%到97%之间提高跟踪精度,同时提高在视觉信息扩展到预定义网格之外的环境中的建图能力。

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