基于3D高斯溅射的复杂室内环境SNGO-SLAM算法

来源：电子测量技术杂志2026年第6期北京时间：

作者：姜俊超，王永兰，房建东，朱瑾

单位：1.内蒙古工业大学信息工程学院 呼和浩特 010080; 2.内蒙古工业大学内蒙古感知技术与 智能系统重点实验室 呼和浩特 010080

摘要：近年来，3D高斯溅射技术在同步定位与建图系统中的应用使得利用显式三维高斯模型进行高质量图像渲染成为可能，显著提升了环境重建的保真度。然而，现有的基于3DGS的方法在复杂室内环境的三维重建中存在跟踪精度有限、缺乏全局一致性等问题。为此，提出了一种基于3D高斯溅射的密集SLAM算法——SNGO-SLAM。该算法结合帧到模型和帧到帧两种跟踪方法的优点，利用表面法线感知获得更丰富的几何信息，显著提升了跟踪精度。为了解决随时间推移产生的跟踪误差，算法设计了环路闭合过程，并优化了3D高斯点表示问题，进一步提高了跟踪精度。此外，该算法还引入了双重高斯修剪策略，优化了内存使用，确保了精确的相机跟踪。在 Replica、ScanNet和TUM RGBD数据集上的实验表明，该算法在保持高渲染质量的同时，在Replica数据集上的绝对轨迹均方根误差达到了0.27 cm，与NICE-SLAM、Vox-Fusion、Gaussian-SLAM和SplaTAM相比，跟踪精度分别提高了74.53%、91.26%、12.90%和28.95%，为SLAM技术提供了新的思路。

关键词：密集SLAM;3D高斯溅射;三维重建;环路闭合;复杂室内环境

基金资助：内蒙古自治区科技计划项目（2023YFJM0002，2025KYPT0088）、内蒙古自治区直属高校基本科研业务费基金项目（JY20240076）资助