SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲

书的内容:会提及 SLAM 的历史、理论、算法、现状,并且把完整的 SLAM 系统分成几个 模块:视觉里程计、后端优化、建图以及回环检测。
文章架构:
第一部分(数学基础篇): SLAM 系统概述,三维空间运动,李群和李代数,针孔相机模型以及图像在计算机中的表达,非线性优化
第二部分(SLAM 技术篇):特征点法的视觉里程计,直接法的视觉里程计,后端优化,后端优化中的位姿图,回环检测,地图构建,当前的开源 SLAM 项目以及未来的发展方向。
书中代码地址:

https://github.com/gaoxiang12/slambook

第二讲–初识SLAM
2.1相机初识
相机分类:单目(Monocular)、双目(Stereo)和深度相机(RGB-D),还有全景相机、Event 相机等种类
单目重建的问题:深度未知,尺度不确定性。
SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第1张图片
基线(baseline):双目相机是由两个单目相机组成,两个单目相机的距离即基线。
深度相机(又称 RGB-D 相机)最大的特点是可以通过红外结构光或 Time-of-Flight(ToF)原理,像激光传感器那样,通过主动向物体发射光并接收返回的光,测出物体离相机的距离。

2.2经典视觉SLAM框架
SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第2张图片SLAM流程:
1.传感器信息读取。在视觉 SLAM 中主要为相机图像信息的读取和预处理。如果在机器人中,还可能有码盘、惯性传感器等信息的读取和同步。
2. 视觉里程计 (Visual Odometry, VO)。视觉里程计任务是估算相邻图像间相机的运动,以及局部地图的样子。VO 又称为前端(Front End)。
3. 后端优化(Optimization)。后端接受不同时刻视觉里程计测量的相机位姿,以及回环检测的信息,对它们进行优化,得到全局一致的轨迹和地图。由于接在 VO 之后,又称为后端(Back End)。
4. 回环检测(Loop Closing)。回环检测判断机器人是否曾经到达过先前的位置。如果检测到回环,它会把信息提供给后端进行处理。(主要解决位置估计随时间漂移的问题)
5.建图(Mapping)。它根据估计的轨迹,建立与任务要求对应的地图。
在视觉 SLAM 中,前端和计算机视觉研究领域更为相关,比如图像的特征提取与匹配等,后端则主要是滤波与非线性优化算法。
建图中,由于对地图的使用方式不同,所期望的功能不同,可以把地图分为度量地图拓扑地图两类。
度量地图:强调精确地表示地图中物体的位置关系,通常我们用稀疏(Sparse)与稠密(Dense)对它们进行分类。选择一部分具有代表意义的东西,称之为路标(Landmark),一张稀疏地图
就是由路标组成的地图。
拓扑地图:相比于度量地图的精确性,拓扑地图则更强调地图元素之间的关系。拓扑地图是一个图(Graph),由节点和边组成,只考虑节点间的连通性,例如 A,B 点是连通的,而不考虑如何从 A 点到达 B 点的过程。

介绍cmake与cmakelist的使用方式
SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第3张图片
SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第4张图片SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第5张图片SLAM十四讲学习笔记(一)--前言与第二讲_第6张图片

你可能感兴趣的:(SLAM)