ORB-SLAM2源码学习（四）——局部建图LocalMapping.cc

 LocalMapping线程具体为一个run线程函数，其主要流程为：

1. 插入关键帧
2. 剔除不合格MapPoints
3. 生成新MapPoints并局部BA
4. 删除冗余关键帧
5. 当前帧加入闭环队列中

void LocalMapping::Run()
{

    mbFinished = false;

    while(1)
    {
        // Tracking will see that Local Mapping is busy
        // 告诉Tracking，LocalMapping正处于繁忙状态，
        // LocalMapping线程处理的关键帧都是Tracking线程发过的
        // 在LocalMapping线程还没有处理完关键帧之前Tracking线程最好不要发送太快
        SetAcceptKeyFrames(false);

        // Check if there are keyframes in the queue
        // 等待处理的关键帧列表不为空
        if(CheckNewKeyFrames())
        {
            // BoW conversion and insertion in Map
            // VI-A keyframe insertion
            // 计算关键帧特征点的BoW映射，将关键帧插入地图
            ProcessNewKeyFrame();

            // Check recent MapPoints
            // VI-B recent map points culling
            // 剔除ProcessNewKeyFrame函数中引入的不合格MapPoints
            MapPointCulling();

            // Triangulate new MapPoints
            // VI-C new map points creation
            // 相机运动过程中与相邻关键帧通过三角化恢复出一些MapPoints
            CreateNewMapPoints();

            // 已经处理完队列中的最后的一个关键帧
            if(!CheckNewKeyFrames())
            {
                // Find more matches in neighbor keyframes and fuse point duplications
                // 检查并融合当前关键帧与相邻帧（两级相邻）重复的MapPoints
                SearchInNeighbors();
            }

            mbAbortBA = false;

            // 已经处理完队列中的最后的一个关键帧，并且闭环检测没有请求停止LocalMapping
            if(!CheckNewKeyFrames() && !stopRequested())
            {
                // VI-D Local BA
                if(mpMap->KeyFramesInMap()>2)
                    Optimizer::LocalBundleAdjustment(mpCurrentKeyFrame,&mbAbortBA, mpMap);

                // Check redundant local Keyframes
                // VI-E local keyframes culling
                // 检测并剔除当前帧相邻的关键帧中冗余的关键帧
                // 剔除的标准是：该关键帧的90%的MapPoints可以被其它关键帧观测到
                // trick! 
                // Tracking中先把关键帧交给LocalMapping线程
                // 并且在Tracking中InsertKeyFrame函数的条件比较松，交给LocalMapping线程的关键帧会比较密
                // 在这里再删除冗余的关键帧
                KeyFrameCulling();
            }

            // 将当前帧加入到闭环检测队列中
            mpLoopCloser->InsertKeyFrame(mpCurrentKeyFrame);
        }
        else if(Stop())
        {
            // Safe area to stop
            while(isStopped() && !CheckFinish())
            {
                // usleep(3000);
                std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(3));
            }
            if(CheckFinish())
                break;
        }

        ResetIfRequested();

        // Tracking will see that Local Mapping is not busy
        SetAcceptKeyFrames(true);

        if(CheckFinish())
            break;

        //usleep(3000);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(3));

    }

    SetFinish();
}

一、插入关键帧ProcessNewKeyFrame()

　　1. 计算当前关键帧Bow，便于后面三角化恢复新地图点；

　　2. 将TrackLocalMap中跟踪局部地图匹配上的地图点绑定到当前关键帧（在Tracking线程中只是通过匹配进行局部地图跟踪，优化当前关键帧姿态），也就是在graph中加入当前关键帧作为node，并更新edge。而CreateNewMapPoint()中则通过当前关键帧，在局部地图中添加新的地图点；

　　3. 更新加入当前关键帧之后关键帧之间的连接关系，包括更新Covisibility图和Essential图（最小生成树spanning tree，共视关系好的边subset of edges from covisibility graph with high covisibility (θ=100)， 闭环边）。

二、剔除不合适的MapPoints MapPointCulling（）

　　1. 跟踪（匹配上）到该地图点的普通帧帧数（IncreaseFound）<应该观测到该地图点的普通帧数量（25%*IncreaseVisible）：该地图点虽在视野范围内，但很少被普通帧检测到。

　　2. 从添加该地图点的关键帧算起的初始三个关键帧，第一帧不算，后面两帧看到该地图点的帧数，对于单目<=2，对于双目和RGBD<=3；因此在地图点刚建立的阶段，要求比较严格，很容易被剔除；而且单目的要求更严格，需要三帧都看到。若从添加该地图点的关键帧算起，一共有了大于三个关键帧，还存在列表中，则说明该地图点是高质量的，从检查列表中去掉。

       3.从2点可以看到，剔除过程剔除的点包括ProcessNewKeyFrame()与CreateNewMapPoints（）引入的MapPoints

三、生成新的MapPoints CreateNewMapPoints（）

1. 取共视前20的关键帧
2. 遍历每一相邻帧进行三角化生成3D点
3. 检查3D点正向景深、视差、反投影误差和尺度一致性
4. 3D点构造成MapPoints，并检查二级相邻关键帧进行融合

四、删除冗余帧KeyFrameCulling（）

为了控制重建的紧凑度，LocalMapping会去检测冗余的关键帧，然后删除它们。这样的话会有利于控制，随着关键帧数目增长后，局部BA的复杂度。因为除非视角改变了，否则关键帧的数量在相同的环境中不应该无休止地增长。这里将那些有90%的点能够被超过三个关键帧观察到的关键帧认为是冗余关键帧，并将其删除。

最后将通过的关键帧加入闭环检测队列中。