基于紧耦合IMU的辐射场视觉惯性SLAM算法

来源：电子测量技术杂志2025年第6期北京时间：

作者：王风华，徐志城，赵冷锐

单位：1.中国石油大学(华东)青岛软件学院计算机科学与技术学院 青岛 266580;2.山东省智能油气工业软件 重点实验室 青岛 266580

摘要：针对辐射场视觉SLAM算法的位姿估计误差大以及与IMU融合过程中的鲁棒性问题，本文提出了一种基于紧耦合IMU的辐射场视觉惯性SLAM算法。该算法使用改进的预积分模块实现紧耦合框架，改进的初始化策略来处理鲁棒性问题，结合辐射场损失联合优化位姿和零偏。将本文的改进算法分别应用于NICE-SLAM和MonoGS的定位模块，并在IMU-RGBD数据集OpenLORIS上进行了实验测试，紧耦合模块对定位精度的提升最大分别为34.3%和14.8%。与MM3DGS相比，本算法具备更高的鲁棒性，可有效提高定位精度，对于提升辐射场SLAM性能具有较好的泛化能力。

关键词：视觉惯性SLAM;神经辐射场;三维高斯飞溅;紧耦合

基金资助：国家自然科学基金（61305008）、中央高校基本科研业务费专项资金项目（19CX02030A）资助