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CVPR 2026 Highlight|超越传统检索方法!我们的激光雷达重定位方法在精度和效率上双丰收


速读:LEADER,不仅实现十毫秒级的“睁眼”即定位,而且精度超越传统的“检索-配准”方法!
2026年05月03日 13:35

在自动驾驶的日常测试视频里,我们常能看到这样的场景:

一辆无人车驶入幽深的地下车库,GPS 信号瞬间罢工,它只能靠激光雷达扫描周围环境,试图弄清楚 “我在哪”。然而,车辆可能已经原地掉头,拐过了好几个弯,周围只有冰冷的墙壁和立柱。就像你蒙上眼睛转了几圈,再睁开眼,面对一片空白的天花板,要准确说出自己面对的方向和所处的位置。

激光雷达重定位要解决的正是这个难题:仅凭一帧点云片段,估计出自己在全球坐标系中的 6 自由度位姿。

目前主流方法遵循 “检索 - 配准” 范式,其精度可达分米级,但其存储和计算压力会随场景规模急剧膨胀;另一种使用神经网络直接预测位姿的方法(包括 APR 和 SCR),可实现十毫秒级的迅速响应,但其对角度敏感,精度仅在亚米级。就像天平的两端,精度和效率似乎难以兼得,但

我全都 要! 厦门大学、布里斯托大学联合提出激光雷达重定位方法  LEADER ,不仅实现十毫秒级的 “睁眼” 即定位,而且精度超越传统的 “检索 - 配准” 方法!

这项工作已被 CVPR 2026 接收为 Highlight,代码和模型将全面开源!

论文标题:LEADER: Learning Reliable Local-to-Global Correspondences for LiDAR Relocalization

论文链接:https://arxiv.org/abs/2604.11355

仓库链接:https://github.com/JiansW/LEADER

从效率专长,到效率性能两开花

场景坐标回归(SCR)方法在预测位姿时不需要显式存储地图,而是使用神经网络预测场景点的世界坐标,再通过 RANSAC 类方法预测当前的位姿。由于采用了 RANSAC 类几何约束,在稳定性方面通常优于绝对位姿回归(APR)方法。

相比传统的 “检索 - 配准” 模式,SCR 省去了显式存储点云特征的开销,也不会因地图增大导致存储和计算成本飙升。但长期以来,SCR 方法精度维持在米级到亚米级,和 “检索 - 配准 “方法相比呈现明显的劣势。于是作者提出了一个问题:

SCR 方法精度上真的无法比拟 “检索 - 配准” 方法吗?

这是论文出发的核心:既然 SCR 在存储开销和计算延迟上都存在明显的优势,如何让其在保留这些优势的基础上,精度比肩甚至超越 “检索 - 配准” 方法?

作者发现,有两个明显影响 SCR 精度的因素:

旋转敏感:汽车在行驶过程中,如果转个弯,精度会大幅下降,甚至会从亚米漂移到 10m 开外;

退化区域:环境中存在大量的噪声和重复结构区域,比如长直走廊、空旷的地面等。要在这些高度相似的区域中找到其对应的世界坐标,就像让人盯着白墙找指纹,只会输出一堆 “幻觉对应”。

主题:方法|精度