hector slam原理详解

hector slam 原理详解

个人理解,不当之处请指出,谢谢!
首先是进行scan matching过程
激光自身的坐标系与全局坐标系(可以理解为栅格地图坐标系)原点已知且重合。即激光在地图中初始位置已知,此时激光的第一帧扫描数据在地图中坐标已知。现在激光第二帧扫描数据相对于本身坐标系的坐标也可测出。但不知与第一帧的相对位置关系。(激光/机器人的前后位姿是通过前后帧激光点之间的R、T变换得来的)
后一帧的激光点数据通过R、T(未知)变换到第一帧坐标系中即全局坐标系中。我们要将两帧的数据进行匹配,此时我们假设两帧数据无限接近,即概率格子地图中接近1.(涉及到栅格地图的原理,概率叠加)。
然后构造最小二乘法,对函数先对括号内部展开,然后对使误差偏导为0,求解高斯牛顿方程(为什么用高斯牛顿,可看视觉slam14讲),其中有用到地图求偏导的方程(双线性插值法),带入即可。求出旋转矩阵R与T。
接下来就可求出激光(机器人)在后一帧时刻的位姿(前一帧位姿乘以旋转矩阵得出后一时刻位姿),slam中定位完成。
接下来建图,后一帧的激光位姿求出,因为已知后一帧激光点在激光坐标系下的坐标,所以可根据后一帧激光位姿得后一帧激光点在地图中坐标,即映射到地图中,完成slam建图过程。

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