This paper introduces a novel method to estimate distance fields from noisy point clouds using Gaussian Process (GP) regression. Distance fields, or distance functions, gained popularity for applications like point cloud registration, odometry, SLAM, path planning, shape reconstruction, etc. A distance field provides a continuous representation of the scene. It is defined as the shortest distance from any query point and the closest surface. The key concept of the proposed method is a reverting function used to turn a GP-inferred occupancy field into an accurate distance field. The reverting function is specific to the chosen GP kernel. This paper provides the theoretical derivation of the proposed method and its relationship to existing techniques. The improved accuracy compared with existing distance fields is demonstrated with extensive simulated experiments. The level of accuracy of the proposed approach allows for novel applications that rely on precise distance estimation. Thus, alongside 3D point cloud registration, this work presents echolocation and mapping frameworks using ultrasonic guided waves sensing metallic structures. These methods leverage the proposed distance field in physics-based models to simulate the signal propagation and compare it with the actual signal received. Both simulated and real-world experiments are conducted to demonstrate the soundness of these frameworks.


翻译:本文采用了一种新颖的方法,用高山进程(GP)回归法来估计热点云的距离面积; 距离字段或距离函数,对于点云登记、 odomaric、 SLAM、 路径规划、 形状重建等应用越来越受欢迎。 一个距离字段提供连续的场景。 它被定义为与任何查询点和最接近的表面的距离最短的距离。 拟议方法的关键概念是将GP- 推断的占用场变成准确的距离字段。 返回功能是选定GP内核的特异功能。 本文提供了拟议方法及其与现有技术关系的理论衍生。 与现有距离字段相比,与现有远程字段相比的准确性得到了广泛的模拟实验的证明。 拟议方法的精确度允许以精确的距离估计为基础进行新的应用。 因此, 与 3D 点云登记一样, 这项工作提出了一个回声定位和绘图框架, 使用超声波导波感测金属结构。 这些方法利用基于物理的模型中拟议的距离字段模拟信号传播并与实际收到的信号进行比较。 模拟和现实世界实验都展示了这些框架。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

Processing 是一门开源编程语言和与之配套的集成开发环境(IDE)的名称。Processing 在电子艺术和视觉设计社区被用来教授编程基础,并运用于大量的新媒体和互动艺术作品中。
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年8月16日
Arxiv
13+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员