DIDLM:赤外線、深度カメラ、LIDAR、4Dレーダーなどを含む、悪天候・低照度条件・荒れた路面を対象とした困難シナリオ向けSLAMデータセット

arXiv cs.RO / 2026/3/26

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要点

  • 本論文は、悪天候(雪/雨)、低照度(夜間)状態、さらに凸凹した/荒れた道路を含む困難なシナリオに特化したマルチセンサSLAMデータセット「DIDLM」を提案する。
  • 多くの既存データセットが単一センサまたは限られた組み合わせに焦点を当てているのに対し、DIDLMは、RGBカメラに加えて、4Dミリ波レーダー、赤外カメラ、深度カメラといった、極端な条件下であまり用いられないモダリティを、3D LiDAR、GPS、IMUとともに含める。
  • 本データセットは、自動運転および地上ロボット用途の双方に対して、構造化/半構造化された地形をカバーする信頼性の高いGPS/INSのグラウンドトゥルースを提供する。
  • 実験では、これらの厳しい環境下での性能を評価するために、モダリティをまたいだ複数のSLAMアルゴリズム入力(RGB/IR/深度画像、LiDAR、4Dレーダー)を検証する。
  • DIDLMの総データ量は約18.5km(69分、約660GB)であり、プロジェクトのGitHubを通じて公開されている。

要旨: 悪天候、低照度環境、起伏のある路面は、ロボットのナビゲーションおよび自動運転におけるSLAMに対して重大な課題となります。この分野の既存データセットは主に、単一のセンサ、またはLiDAR、カメラ、IMUの組み合わせに依存しています。しかし、4Dミリ波レーダは悪天候下での頑健性を示し、赤外カメラは低照度環境での詳細の捉えに優れ、深度画像はより豊かな空間情報を提供します。複数センサの融合手法も、起伏のある道路へのより良い適応に向けた可能性を示しています。これらのセンサや条件を取り入れた一部のSLAM研究は存在するものの、低照度環境および起伏のある路面条件に対応した包括的なデータセット、あるいは十分に多様な範囲のセンサデータを特徴とするデータセットは依然として不足しています。本研究では、降雪、雨天、夜間、スピードバンプ、荒れた路面といった困難なシナリオを対象としたマルチセンサデータセットを導入します。このデータセットには、4Dミリ波レーダ、赤外カメラ、深度カメラなどの、極端条件ではめったに利用されないセンサに加えて、3D LiDAR、RGBカメラ、GPS、IMUが含まれます。自動運転および地上ロボットの両方の用途をサポートし、構造化された地形および半構造化された地形を対象に、信頼できるGPS/INSのグラウンドトゥルースデータを提供します。本データセットを用いて、RGB画像、赤外画像、深度画像、LiDAR、4Dミリ波レーダを含む、さまざまなSLAMアルゴリズムを評価しました。データセット全体で合計18.5 km、69分、約660 GBをカバーしており、複雑かつ極端な条件下でのSLAM研究の発展に向けて貴重なリソースとなります。本データセットは https://github.com/GongWeiSheng/DIDLM で公開しています。