An accurate and computationally efficient SLAM algorithm is vital for modern autonomous vehicles. To make a lightweight the algorithm, most SLAM systems rely on feature detection from images for vision SLAM or point cloud for laser-based methods. Feature detection through a 3D point cloud becomes a computationally challenging task. In this paper, we propose a feature detection method by projecting a 3D point cloud to form an image and apply the vision-based feature detection technique. The proposed method gives repeatable and stable features in a variety of environments. Based on such features, we build a 6-DOF SLAM system consisting of tracking, mapping, and loop closure threads. For loop detection, we employ a 2-step approach i.e. nearest key-frames detection and loop candidate verification by matching features extracted from rasterized LIDAR images. Furthermore, we utilize a key-frame structure to achieve a lightweight SLAM system. The proposed system is evaluated with implementation on the KITTI dataset and the University of Michigan Ford Campus dataset. Through experimental results, we show that the algorithm presented in this paper can substantially reduce the computational cost of feature detection from the point cloud and the whole SLAM system while giving accurate results.


翻译:精确和计算高效的 SLAM 算法对于现代自主车辆至关重要。 为使算法变得轻巧,大多数 SLAM 系统都依赖于从视觉图像中检测功能,用于SLAM 或激光方法的点云。 3D点云的特征检测在计算上是一项具有挑战性的任务。 在本文中,我们建议了一种特征检测方法,通过投射3D点云形成图像并应用基于视觉的特征检测技术。 拟议方法在各种环境中提供了可重复和稳定的特征。 基于这些特征,我们建立了一个由跟踪、绘图和循环闭合线组成的6-DOF SLAM 系统。 对于环测,我们采用了两步方法,即通过匹配从光速的LIDAR图像中提取的特征,即最近的键框架检测和循环候选人的核查。 此外,我们利用一个关键框架结构来实现轻量的 SLAM 系统。 拟议的系统经过在KITTI 数据集和密歇根大学福氏校园数据集的实施而得到评估。 通过实验结果,我们显示,本文中显示的算法可以大幅降低从点云点和整个SRAM 。

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