Open-Structure: Structural Benchmark Dataset for SLAM Algorithms

要約

この論文では、ビジュアル オドメトリと SLAM 手法を評価するための新しいベンチマーク データセットである Open-Structure について説明します。
主に生の画像を提供する既存の公開データセットと比較して、Open-Structure は、点と線の測定、対応関係、構造的関連性、および共可視性係数グラフへの直接アクセスを提供します。これらは、SLAM パイプラインのさまざまなステージに供給して、影響を軽減することができます。
アブレーション実験におけるデータ前処理モジュール。
データセットは、シナリオの観点から見た 2 つの異なるタイプのシーケンスで構成されています。
最初のタイプでは、これらの重要な要素がデータセット ジェネレーターを使用して公開画像ベースのシーケンスから抽出されるため、合理的な観察とオクルージョンの関係が維持されます。
対照的に、2 番目のタイプは、広範囲の軌跡と観測を導入することでデータセットの多様性を高める、慎重に設計されたシミュレーション シーケンスで構成されています。
さらに、SLAM システム内でカメラポーズ追跡、パラメータ化、ファクターグラフ最適化などの広く使用されているモジュールを評価するためのベースラインが、当社のデータセットを使用して提案されています。
これらの最先端のアルゴリズムをさまざまなシナリオにわたって評価することで、カメラ追跡および最適化プロセスのコンテキストにおける各モジュールの長所と短所を識別します。
Open-Structure データセットとベースライン システムは、Web サイト \url{https://open-structure.github.io} からオープンにアクセスでき、SLAM 分野でのさらなる研究開発を奨励しています。

要約(オリジナル)

This paper presents Open-Structure, a novel benchmark dataset for evaluating visual odometry and SLAM methods. Compared to existing public datasets that primarily offer raw images, Open-Structure provides direct access to point and line measurements, correspondences, structural associations, and co-visibility factor graphs, which can be fed to various stages of SLAM pipelines to mitigate the impact of data preprocessing modules in ablation experiments. The dataset comprises two distinct types of sequences from the perspective of scenarios. The first type maintains reasonable observation and occlusion relationships, as these critical elements are extracted from public image-based sequences using our dataset generator. In contrast, the second type consists of carefully designed simulation sequences that enhance dataset diversity by introducing a wide range of trajectories and observations. Furthermore, a baseline is proposed using our dataset to evaluate widely used modules, including camera pose tracking, parametrization, and factor graph optimization, within SLAM systems. By evaluating these state-of-the-art algorithms across different scenarios, we discern each module’s strengths and weaknesses in the context of camera tracking and optimization processes. The Open-Structure dataset and baseline system are openly accessible on website: \url{https://open-structure.github.io}, encouraging further research and development in the field of SLAM.

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